WO2008156156A1 - Variable gain amplifier - Google Patents

Variable gain amplifier Download PDF

Info

Publication number
WO2008156156A1
WO2008156156A1 PCT/JP2008/061285 JP2008061285W WO2008156156A1 WO 2008156156 A1 WO2008156156 A1 WO 2008156156A1 JP 2008061285 W JP2008061285 W JP 2008061285W WO 2008156156 A1 WO2008156156 A1 WO 2008156156A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
amplifier
stage
input
output
current
Prior art date
Application number
PCT/JP2008/061285
Other languages
French (fr)
Japanese (ja)
Inventor
Kazuhisa Ishiguro
Original Assignee
Nsc Co., Ltd.
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 Nsc Co., Ltd. filed Critical Nsc Co., Ltd.
Publication of WO2008156156A1 publication Critical patent/WO2008156156A1/en

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03GCONTROL OF AMPLIFICATION
    • H03G1/00Details of arrangements for controlling amplification
    • H03G1/0005Circuits characterised by the type of controlling devices operated by a controlling current or voltage signal
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03GCONTROL OF AMPLIFICATION
    • H03G1/00Details of arrangements for controlling amplification
    • H03G1/0005Circuits characterised by the type of controlling devices operated by a controlling current or voltage signal
    • H03G1/0017Circuits characterised by the type of controlling devices operated by a controlling current or voltage signal the device being at least one of the amplifying solid state elements of the amplifier
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03GCONTROL OF AMPLIFICATION
    • H03G3/00Gain control in amplifiers or frequency changers

Definitions

  • the present invention relates to a variable gain amplifier, and is particularly suitable for use in a variable gain amplifier in which a plurality of amplifiers are connected to increase the variable gain range.
  • a radio communication device such as a radio receiver uses an AGC (Automatic Gain Control) circuit to adjust the gain of the received signal.
  • RF Radio Frequency
  • the AGC circuit adjusts the gain of the high-frequency signal (antenna input signal) received by the antenna to keep the received signal level constant.
  • R F — A G C can be realized by controlling the attenuation in the antenna damping circuit and the gain of L N A (Low Noise Amplifier).
  • LNA gain variable width dynamic range
  • the received power is small, high gain and low noise characteristics are required.
  • the received power is large, a high linearity is required in which the relationship between the control voltage of AGC and the decibel gain controlled thereby is linear.
  • Non-Patent Document 1 Sharp Technical Bulletin No. 88: Issued in April 2004 “One-segment tuner for terrestrial digital TV broadcasting for mobile devices j ( Figures 3 to 5)
  • the amplifiers are continuously controlled by controlling the base currents I 1, 1 2, 1 3, and I 4 flowing through the four cascode amplifiers.
  • a circuit format that switches automatically is adopted. Specifically, as the control voltage increases, the base current flowing through the cascode amplifier is continuously changed at an appropriate ratio from I 4 ⁇ I 3 ⁇ I 2 ⁇ I 1. In this way, the total value of the base current that flows simultaneously is always constant.
  • the variable gain low noise amplifier of Non-Patent Document 1 is formed by a Bi_CMOS (Bipolar Complementary Metal Oxide Semiconductor) process. Using this Bi-CMOS process, LNA with a voltage gain of about 20 [dB] and a noise figure of about 3 [dB] can be realized with a single-stage cascode amplifier. Also, since the output stage of the cascode amplifier is a resistive load, By connecting the output points of multiple cascade amplifiers, the output voltage of each force 3-K amplifier can be added.
  • Bi_CMOS Bipolar Complementary Metal Oxide Semiconductor
  • the variable gain has the same or better characteristics than the amplifier of Non-Patent Document 1.
  • the voltage gain is 20 [dB] or more and the noise figure is 3 [dB] or less.
  • NA it is difficult to realize NA with a single-stage cascode amplifier. Therefore, a technique of connecting a plurality of force cord amplifiers in multiple stages is used.
  • Non-Patent Document 1 it is difficult to reduce the noise figure (NF) in the field ⁇ using a general resistive load cascode amplifier and the CMOS process. Since the NF cannot be obtained, the reception sensitivity deteriorates, resulting in a la problem. Therefore, if a noise cell type power code amplifier is used instead of a general cascode amplifier, ⁇ F can be reduced even in the C Moss process.
  • the output stage is in the form of a soot port, so the output of each cascode amplifier is the same as that of a resistive load. The signals cannot be added at the output stage. Therefore, it is not possible to secure a wide dynamic range while improving NF by simply connecting multiple force-stage amplifiers composed of CMOS processes in parallel and controlling the current.
  • the present invention has been made to solve such problems, and provides a variable gain amplifier that can secure a wide dynamic range in a CMOS process and satisfies a good noise figure. Objective.
  • variable gain amplifier of the present invention is connected in parallel to one input, and performs an amplification operation by a control current flowing through each input. Control the control current that flows to the multiple first-stage amplifiers, the next-stage amplifier that is connected to the subsequent stage of the multiple first-stage amplifiers, and the constant value of the control current that flows simultaneously.
  • a variable current source is connected, and the output lines of the first-stage amplifier that do not allow the control current to flow simultaneously are connected together to form multiple composite output lines, and the multiple composite output lines are connected to the multiple inputs of the next-stage amplifier.
  • the next stage amplifier amplifies signals input from a plurality of input terminals, adds the amplified signals, and outputs the result.
  • each of the plurality of first-stage amplifiers includes a first amplifier that inverts and amplifies the phase of the input signal, and a second amplifier that amplifies the input signal.
  • the output signal and the output signal of the second amplifier are added and output.
  • each of the plurality of first-stage amplifiers is a switch for turning off the operation of the first amplifier and the second amplifier when no control current is supplied from the variable current source. H further means.
  • the first stage amplifier that is, the control current does not flow simultaneously.
  • the output lines of the first-stage amplifiers that do not operate simultaneously are connected, no signal is added on the connected combined output line.
  • the addition of the output signals of the first-stage amplifiers operating simultaneously is performed in the next-stage amplifier in which the output signals are input separately via a plurality of combined output lines.
  • the first amplifier (inverting amplifier) of the first stage amplifier The noise generated in step 1 is canceled out by adding it in reverse phase to the noise output from the second amplifier. As a result, it is possible to suppress the deterioration of the noise figure in the variable gain amplifier of the CMOS process, and to obtain good reception sensitivity.
  • the operation of the first amplifier ⁇ and the second amplifier of the first stage amplifier to which no control current is supplied can be completely turned off by the switch means. Monkey.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of the variable gain amplifier according to the present embodiment.
  • FIG. 2 is a circuit diagram showing a configuration example of the first-stage LNA according to the present embodiment.
  • FIG. 3 is a circuit diagram showing a configuration example of the next-stage LNA according to the present embodiment.
  • FIG. 4 is a diagram showing an example of the control current flowing through the four first-stage LNAs.
  • FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of a variable gain amplifier according to this embodiment.
  • the variable gain amplifier of the present embodiment includes four first-stage LNA 1 to 4, one next-stage LNA 5, three attenuators 11 to 1; 1 3 and variable. All these configurations, which are configured with a current source 20, are integrated on a single IC chip by a CMOS process.
  • the four first stage LNAs 1 to 4 correspond to a plurality of first stage amplifiers in the present invention. These four first-stage LNA 1 to 4 are connected to one input terminal IN. Control current I connected in parallel to each other and flown from variable current source 20 to each
  • a signal input to the first stage amplifier 14 is amplified by B 1 to I B 4.
  • the three attenuators 11 to 13 correspond to the Revenore g sizing device according to the present invention. These three attenuators 11 to 13 are connected in parallel to one input terminal IN, and the second of the four first stage amplifiers 1 to 4 is the second one.
  • the three attenuators 1 1 to 1 3 are the signals input from the-input terminal IN so that the levels of the signals input to the four first-stage LNAs 1 to 4 are different. To adjust the level of
  • Attenuators 1 1 to 1; 1 3 attenuate the signal input from one input terminal IN.
  • Attenuators 1 1 to 1 3 have different attenuation amounts.
  • Attenuator of 3 1 Attenuation is set so that the magnitude is smaller in the order of 3
  • variable gain range of 4 first stage L N A 1 to 4 is 2 0 [dB
  • the attenuation of the first attenuator 1 1 is 2 0 [dB]
  • the attenuation of the second attenuator 1 2 is 4 0 [dB]
  • the third attenuator 1 3 The attenuation can be set to 6 0 [dB].
  • the first first stage L NA 1 amplifies the signal input from one input terminal IN.-3 o
  • the second first stage L NA 2 is input from the input terminal IN of the first input.
  • Attenuator 1 1 2 0 [d B] Amplifies the attenuated signal o
  • the third first stage NA 3 is input from one input terminal IN and the second attenuator 1 2 4 0 [d B] Amplifies the attenuated signal.
  • the fourth first stage L NA 1 amplifies the signal input from one input terminal IN.-3 o
  • the second first stage L NA 2 is input from the input terminal IN of the first input.
  • Attenuator 1 1 2 0 [d B] Amplifies the attenuated signal o
  • the third first stage NA 3 is input from one input terminal IN and the second attenuator 1 2 4 0 [d B] Amplifies the attenuated signal.
  • L N A 4 amplifies the signal input from one input terminal I N and attenuated 60 [dB] by the third attenuator 1 3.
  • three attenuators 1 1 to 1 3 are connected to one input terminal IN.
  • the present invention is not limited to this example.
  • three attenuators 1 1 to 1 3 are cascade-connected to one input terminal IN, and signals are extracted from the output taps of the attenuators 11 to 13 of each stage. Input may be made to 2nd to 4th first stage LNAs 2 to 4, respectively.
  • the output tap of the first attenuator 11 will be attenuated by 20 [dB].
  • the output signal of the second attenuator 12 is extracted from the output tab of the second attenuator 1 2 in a total of 2 stages, and is attenuated by 40 [dB]
  • Attenuator of 3 1 3 A total of 6 0 [dB] attenuated signal is extracted from the output tap of 3
  • the configuration in which the attenuators 11 to 13 are connected to some of the first stages L N A 2 out of the four first stages N A 1 to 4 is not limited thereto.
  • the variable current source 20 receives a control voltage V A G C for gain adjustment from an A G C circuit (not shown), and four initial stages based on the control voltage V A G C
  • FIG. 4 is a diagram illustrating an example of the control currents I B 1 to I B 4 flowing in the four first-stage L N A1 to L N A1 to L N Al. As can be seen from Figure 4, the control voltage V A G C is about 1.
  • the fourth control current IB4 and the third control current IB3 Flows at an appropriate ratio, the 4th first stage LNA 4 and the 3rd first Stage LNA 3 operates.
  • the control voltage VAGC is about 1.4 [V] or more and less than about 1.45 [V]
  • variable current source 20 has the amount of current when the first to fourth control currents IB 1 to IB 4 individually flow, the fourth control current IB 4 and the third control current IB. 3 and the third control current IB 3 and the second control current IB 2 at the same time, and the second control current IB 2 Control is performed so that the total amount of current when the first control current IB 1 is supplied simultaneously is always the same regardless of what control voltage VAG C is supplied.
  • first stage L NA 1 signals input from one input terminal IN and signals attenuated deeply by 2 0 [dB] by 3 attenuators 1 1 to 1 3 Amplification is performed at ⁇ 4, and by controlling the control currents IB1 ⁇ IB4 flowing to the first stage LNA1 ⁇ 4, the amplification by the first stage LNA1 ⁇ 4 can be switched continuously. I am doing it. Specifically, as the control voltage V AG C increases, the control current flowing in the first-stage LNA 1 to 4 IB 1 to IB 4 forces IB 4 ⁇ IB 3 ⁇ IB 2 ⁇ IB 1 continuously at an appropriate ratio Control to change to.
  • one of the first-stage LNA 1 to 4 is 2 0 [d B]
  • a wide dynamic range of about 80 [dB] can be secured for the four first-stage LNAs 1-4 as a whole, compared to a dynamic range that can only be secured to a certain extent.
  • low noise characteristics and high linearity can be secured by making the total value of the control currents IB 1 to IB 4 flowing simultaneously through the four first-stage LNAs 1 to 4 always constant.
  • variable current source 2 0 also transfers a part of the control currents I B 1 to I B 4 to the first stage L N A
  • variable current source 20 generates the first off-current IB 1 A when the first control current IB 1 is not flowing through the first first-stage LNA 1, and the second control current IB When 2 is not passed through the second first-stage LNA 2, a second off-current IB 2 A is generated. Also, when the third control current IB 3 is not flowing to the third first-stage LNA 3, a third off-current IB 3 A is generated, and the fourth control current IB 4 is allowed to flow to the fourth first-stage LNA 4. If not, a fourth off-current IB 4 A is generated.
  • the next stage L N A 5 corresponds to the next stage amplifier according to the present invention, and is connected to the subsequent stages of the four first stage L N A 1 to 4.
  • 4 first stage L N A 4 first stage L N A
  • control currents IB 1 IB 4 do not flow at the same time.
  • the output lines of the first-stage LNA are connected to form multiple combined output lines L 1 and L 2, and the multiple combined Output lines L 1 and L 2 are connected to multiple input terminals of next-stage LNA 5
  • control currents I B 1 and I B 3 do not flow at the same time.
  • the first combined output line L 1 is formed by connecting the output lines of the first first-stage LNA 1 and the third first-stage LNA 3 together.
  • the second combined output line L 2 is formed by connecting the output lines of the second first stage NA 2 and the fourth first stage LNA 4 where the control currents IB 2 and IB 4 do not flow simultaneously. To do.
  • the two The combined output lines LI and L 2 are separately input to the multiple input terminals INI and IN 2 of the next-stage LNA 5.
  • the next-stage LNA 5 amplifies the signals input from the two input terminals INI and IN 2, adds the amplified signals, and outputs them.
  • the circuit configuration of the first-stage LNAs 1 to 4 according to this embodiment Will be explained. Since the first-stage LNAs 1 to 4 all have the same circuit configuration, the configuration of the first first-stage LNA 1 will be described below as a representative.
  • FIG. 2 is a circuit diagram showing a configuration example of the first first-stage LNA 1.
  • the p MO S transistor P I and the n MO S transistor N 1 connected to the input terminal I N constitute an inverting amplifier.
  • the inverting amplifiers P 1 and N 1 invert the phase of the signal input from the input terminal I N and amplify it.
  • the amplified signal is output to the next stage via the coupling capacitor C1.
  • the n MOS transistor N 4 connected to the next stage of the coupling capacitor C 1 is a buffer amplifier with a so-called mouth port.
  • the inverting amplifiers P 1 and N 1 and the bass amplifier N 4 constitute the first amplifier 50 of the present invention.
  • OS ⁇ transistors N 2, 3 are force n-amplifiers and correspond to the second amplifier 60 of the present invention.
  • the nMOS transistor N2 that corresponds to the front stage of the force score K connection is a grounded source amplifier, and the nMOS transistor N3 that corresponds to the subsequent stage of the force cord connection is a grounded gate amplifier. This second amplifier
  • MOS transistors N 5 and N 6 are bias circuits for giving a gate grounding noise to the transistor N 3 which is the latter stage of the power amplifier connection of the second amplifier 60.
  • the output of the first amplifier 50 (the source of the transistor N 4) and the second The output of the amplifier 60 (the drain of the transistor N 3) is connected to the output terminal OU T 1 of the first first-stage LNA 1.
  • the input signal is amplified in reverse phase by the inverting amplifiers PI and N 1, and the amplified signal is output in the same way (no amplification) to the output terminal OUT 1 by the source follower of the buffer amplifier N 4 . For this reason, the signal output to output terminal OUT 1 is out of phase with the input signal.
  • the input signal is amplified in reverse phase by the grounded source amplifier N2, and the amplified signal is output to the output terminal OUT1 through the grounded gate amplifier N3 (no amplification).
  • the signal output to output terminal OUT 1 is out of phase with the input signal.
  • the signal amplified by the first amplifier 50 and the signal amplified by the second amplifier 60 are in phase with each other at the output terminal OUT 1 of the first stage L NA 1, and therefore cancel each other. It will never be done.
  • the noise generated at the source and drain of the inverting amplifiers PI and N 1 is output in phase to the output terminal OU T 1 of the first stage L NA 1 through the coupling capacitor C 1 and the buffer amplifier N 4. (No amplification).
  • the noise that is divided (attenuated) by the resistor R 1 and the signal source resistor (not shown) and output in phase to the input terminal I N is amplified in reverse phase by the common source amplifier N 2.
  • n MOS transistors N 7 and N 8 are current mirror circuits, and reference current Control current IB 1 is input to the drain of one transistor N7 side.
  • the PMOS transistors P 2 to P 5 also constitute a current mirror circuit.
  • the combination of the two current circuit circuits N 7 to N 8 and P 2 to P 5 provides the first amplifier 50, the second amplifier 60, and the bias circuit N 5.
  • N 6 is supplied with a current proportional to the control current I B 1. That is, the control current IB 1 input from the variable s flow source 20 passes through the two current mirror circuits N 7 N 8 P 2 P 5 and the current proportional to the control current IB 1 is the first Amplifier 50, second amplifier 60 and bias circuit N5
  • the MOS transistors N9 to N10 constitute the switch means of the present invention. This switch means is used to completely turn off the operation of the first amplifier 50 and the second amplifier 60 when the control current IB 1 is not supplied from the variable current source 20.
  • the two inverters INV 1 and INV 2 are connected in cascade, and the off-current IB 1 A is input to the first-stage inverter INV 1.
  • the output terminal of the inverter INV 1 in the previous stage is connected to the gate of the PMOS transistor P 6.
  • the drain of the PMOS transistor P 6 is connected to the gates of the PMOS transistors P 2 to P 5 constituting the current mirror circuit. Note that the source of the p MOS transistors P2 to P6 is the power supply voltage. Connected to VDD.
  • the output terminal of the subsequent stage inverter I NV 2 is connected to the gates of the n MOS transistors N 9 and N 10.
  • the drain of the n MO S transistor N 9 is connected to the gate of the transistor N 4 constituting the first amplifier 50, and the drain of the n MO S transistor N 10 is the second. It is connected to the gate of transistor N 3 that composes amplifier 60.
  • the sources of n MOS transistors N 9 and 10 are connected to ground.
  • the input terminal of the inverter I N V 1 in the previous stage is an n MO S transistor! ⁇ 1 Connected to 1 drain.
  • the gate of the MOS transistor N l 1 is connected to the input terminals of the current mirror circuits N 7 and N 8 (the input terminal of the control current IB 1), and the source is connected to the ground. Yes.
  • the off current I B 1 A is supplied from the variable current source 20. Then, the off-current I B 1 A whose phase has been inverted by the preceding inverter I N V 1 is supplied to the gate of the P M Osh transistor P 6. At this time, the output terminal of the inverter I N V 1 at the previous stage becomes a mouth-opener, and p M
  • the high-level signal output from the K-line of PMOS transistor P6 is the pMOS transistor that forms the current mirror circuit!
  • the p MOS transistors P2 to P5 are the only PMOS transistors P2 to P5
  • the second amplifier 60 and the noise circuit N 5, N 6 can be completely disconnected from the power supply voltage V DD.
  • the off-state current whose phase was restored by the inverter INV 2 at the rear stage IB 1 A is supplied to the gate of n MOS ⁇ transistor N 9, 10, so that the noise level signal output from the inverter INV 2 is
  • N O S transistor N 9, 10 will be supplied to the gate
  • the transistor N 4 constituting the zero and the transistor N 3 constituting the second amplifier 60 are all turned off. As a result, the operations of the first amplifier 50 and the second amplifier 60 can be completely turned off.
  • FIG. 6 is a circuit diagram showing a configuration example of the next stage L N A 5.
  • C 2 is a circuit diagram showing a configuration example of the next stage L N A 5.
  • C 2 1 and C 2 2 are coupling capacitors connected to the two combined output lines L 1 and L 2.
  • a force cord amplifier is connected to each of the two coupling capacitors C 2 1 and C 2 1.
  • the cascade amplifier connected to the first composite output line L 1 via the coupling capacitor c 2 1 has two n MOs connected in cascade.
  • S transistors are composed of N 2 1 and N 2 3.
  • the cascode amplifier connected to the second composite output line L 2 via the force-splitting capacitor C 2 2 is composed of two n-type MOS transistors N connected in a force cord. Composed of 2 2 and N 2 3
  • the n MOS transistor N 2 3 is supplied from the second-stage amplifier of the cascode amplifier that amplifies the signal supplied from the first combined output line L 1 and from the second combined output line L 2 It also serves as the second stage amplifier of the cascode amplifier that amplifies the signal.
  • a load resistor R L is connected to the drain side of the n MOS transistor N 2 3, that is, to the output stage of the cascade amplifier (the output terminal O U T side of the next stage L N A 5).
  • the next-stage LNA 5 receives a signal supplied from the first combined output line L 1 through one input terminal IN 1 and the second combined output line 2 through the other input terminal IN 2.
  • the signals supplied are amplified by two cascade amplifiers, and the amplified signals are added and output from the output terminal OUT.
  • n MOS transistors N 2 4 and N 2 5 are transistors for providing a gate grounding noise to the n MOS transistor N 2 3, which is the latter stage of the cascode connection fee. It is.
  • n MO S transistor N 2 6 is one of the transistors that make up a current mirror circuit, and it forms a current error circuit with n MO S transistors N 2 1 and N 2 2, which is the preceding stage of the Casco connection.
  • control current IB 5 is input as a quasi-current to the drain of the n MOS transistor N 2 6, and the n MOS transistors N 2 1 and N 2 2 corresponding to the front stage side of the power cord amplifier are input. Ensure that a current proportional to the control current IB 5 flows through the drain. In other words, the current proportional to the control current I B 5 input to the n M o S transistor N 26 from the variable current source 20 is the n M O
  • the S transistor N 2 6 is supplied to two cascaded amplifiers connected in a current mirror.
  • the gain of the next-stage LNA 5 is controlled by the control current IB 5.
  • the first-stage LNA 1 to 4 and the next-stage LNA 5 have a two-stage configuration, and the control currents IB 1 to IB 4 do not flow simultaneously.
  • ⁇ 4 that is, connect the output lines of the first stage LNA 1 ⁇ 4 that cannot operate at the same time, and input the combined output lines LI and L2 to the next stage LNA 5 respectively. Yes.
  • the next stage amplifier 5 adds the output signals of the first stage LNA 1 to 4 operating simultaneously.
  • the noise generated in the inverting amplifiers PI, 1 of the first-stage LNAs 1 to 4 is transmitted from the second amplifier 6 0 connected in parallel to the inverting amplifiers P 1 and N 1. It is canceled out by adding in the opposite phase to the output noise. As a result, noise figure deterioration can be suppressed in the first stage LNA 1 to 4 of the CMO S process.
  • the operation of the first amplifier 50 and the second amplifier 60 of the first stage LNA 1 to 4 where the control currents IB 1 to IB 4 are not supplied is completely performed by the switch means. Can be off. As a result, it is possible to prevent noise from the transistors in the first stage LNA 1 to 4 that are not involved in the amplification operation, so that deterioration of the noise figure is suppressed in the first stage LNA 1 to 4 of the CMOS process. You can.
  • NF NF 1 + (NF 2-1) / G 1 + (NF 3-1) / G 1 * G 2 + where NF 1 is the noise figure of the first stage amplifier and NF 2 is the second stage NF 3 is the noise figure of the third stage amplifier.
  • G 1 is
  • the gain of the first stage amplifier, G 2 is the gain of the second stage amplifier.
  • the noise figure of the first stage amplifiers 1 to 4 can be reduced as described above.
  • the noise figure of the entire variable gain amplifier can be reduced, and good mouth sensitivity can be obtained.
  • the number of first-stage LNAs 1 to 4 is four, but this is merely an example.
  • the outputs of the two first-stage L N A are connected to form a composite output line, but this is also merely an example. That is, as long as the first stage L NAs that simultaneously flow control currents, the output of three or more first stage L NAs may be connected to form a composite output line.
  • variable gain amplifier of the above embodiment is, for example, a radio tuner R Although it is suitable for use in the F-AGC circuit, it can be applied to other than the RF-AGC circuit.
  • RF When applied to other than AGC circuits, an amplifier can be connected instead of connecting the attenuators 11 to 13 to the input stages of the 2nd to 4th first stage LNA 2 to 4.
  • the input signal is attenuated by 20 [dB] by one step, and an example in which a dynamic range of 80 [dB] is ensured by one-to-one is described.
  • Attenuator 1 By amplifying each 0 [dB], a total dynamic range of 80 [dB] may be secured. In this case, Attenuator 1
  • the amplifier used instead of 1 to 13 constitutes the Revenore regulator of the present invention.
  • the switch means is composed of the p MO S transistor P 6 and the n M Os transistors N 9 to N 10, but this is only an example.
  • the switch means may be constituted by the inverters I N V 1, I N V 2 and the p MOS transistor P 6.
  • the control currents IB 1 to IB 4 are not supplied from the variable current source 20, the first amplifier 50, the second amplifier 60, and the bias circuit N 5, N 6 Can be completely disconnected from the power supply voltage VDD. Since the control currents I B 1 to I B 4 are not supplied, the amplification operation is not performed. In that case, the noise figure can be prevented from deteriorating by completely disconnecting the transistor from the power supply voltage V DD.
  • the switch means may be constituted by n MOS transistors N 9 to N 10.
  • the transistor N 4 constituting the first amplifier 50 and the transistor constituting the second amplifier 60 are both at the low level and completely turned off. .
  • control currents IB 1 to IB 4 are not supplied from variable current source 20
  • the present invention is useful for a gain variable amplifier in which a plurality of amplifiers are connected to increase the gain variable range.
  • the variable gain amplifier of the present invention is suitable for use in a radio tuner mounted on a mobile body such as an in-vehicle device or a mobile phone.

Landscapes

  • Control Of Amplification And Gain Control (AREA)
  • Amplifiers (AREA)

Abstract

A variable gain amplifier is provided with a plurality of first stages (LNA1-4) connected in parallel with each other for one input terminal (IN), a next stage (LNA5) connected with them at a later stage, a variable electric current source (20), which controls control electric currents (IB1-IB4) flowing through the first stages (LNA1-4) and makes the total value of concurrently flowing control electric currents constant. Output lines of the first stages (LNA1-4) through which control electric currents do not concurrently flow are connected with each other to form a plurality of synthesized output lines (L1, L2). These are made to separately input to a plurality of input terminals of a next stage amplifier (5). The next stage amplifier (5) amplifies signals input from the plurality of input terminals, respectively, adds each amplified signal, and outputs it.

Description

利得可変増幅器 Variable gain amplifier
技術分野 Technical field
本発明は利得可変増幅器に関し、 特に、 複数の増幅器を接続して利得 可変範囲を大き く した利得可変増幅器に用いて好適なものである。  The present invention relates to a variable gain amplifier, and is particularly suitable for use in a variable gain amplifier in which a plurality of amplifiers are connected to increase the variable gain range.
明 背景技術  Background art
 book
通常、 ラジオ受信機などの無線通信装置では、 受信信号の利得を調整 するため ίこ A G C ( Automatic Gain Control) 回路力 設 ίナられてレ、る。 高周波段に設けられる R F (Radio Frequency) — A G C回路は、 アンテ ナで受信された高周波信号 (アンテナ入力信号) のゲイ ンを調節して、 受信信号のレベルを一定に保つよ うにするものである。 R F — A G Cは 、 アンテナダンピング回路での減衰量や L N A (Low Noise Amplifier) 等の利得を制御することで実現できる。  Normally, a radio communication device such as a radio receiver uses an AGC (Automatic Gain Control) circuit to adjust the gain of the received signal. RF (Radio Frequency) installed in the high-frequency stage — The AGC circuit adjusts the gain of the high-frequency signal (antenna input signal) received by the antenna to keep the received signal level constant. . R F — A G C can be realized by controlling the attenuation in the antenna damping circuit and the gain of L N A (Low Noise Amplifier).
特に、 車載機や携帯電話機などの移動体に実装されるラジオチューナ では、 移動受信の幅広い受信電力に対応するために、 L N Aの利得可変 幅 (ダイナミ ック レンジ) を大き く するこ とが望まれる。 例えば受信電 力が小さいと きには、 高い利得と低い雑音特性が要求される。 一方、 受 信電力が大きいときには、 A G Cの制御電圧とそれによつて制御される デシベル利得との関係がリニアになる、 高い線形性も要求される。  In particular, in radio tuners mounted on mobile units such as in-vehicle devices and mobile phones, it is desirable to increase the LNA gain variable width (dynamic range) in order to support a wide range of mobile reception power. It is. For example, when the received power is small, high gain and low noise characteristics are required. On the other hand, when the received power is large, a high linearity is required in which the relationship between the control voltage of AGC and the decibel gain controlled thereby is linear.
この 2つの要求を満足して広いダイナミ ック レンジを得るために、 4 つのカスコ一 ド増幅器を並列に接続し、 これらのカスコ一 ド増幅器を受 信電力に応じて連続的に切り替えて使用するよ うに構成した利得可変低 雑音増幅器が提案されている (例えば、 非特許文献 1参照) 。 なお、 力 スコー ド増幅器自体は、 出力から入力への帰還が基本的に無いため、 LIn order to satisfy these two requirements and to obtain a wide dynamic range, four cascode amplifiers are connected in parallel, and these cascode amplifiers are used by switching them continuously according to the received power. A variable gain low noise amplifier configured as described above has been proposed (see Non-Patent Document 1, for example). Power The code amplifier itself has essentially no feedback from output to input, so L
NAと して多用されてレ、る。 It is frequently used as NA.
非特許文献 1 : シャ一プ技報 第 8 8号 : 2 0 0 4年 4月発行 「携 帯機器向け地上デジタルテレビ放送用 1セグメ ン トチユーナ j (図 3〜 図 5 )  Non-Patent Document 1: Sharp Technical Bulletin No. 88: Issued in April 2004 “One-segment tuner for terrestrial digital TV broadcasting for mobile devices j (Figures 3 to 5)
この非特許文献 1 に記載の利得可変低雑音増幅器では、 4つのカスコ 一 ド増幅器に流すベ一ス電流 I 1 , 1 2 , 1 3 , I 4を制御するこ とに よ り、 増幅器を連続的に切り替える回路形式が採用されている。 具体的 には、 制御電圧が上昇するに従い、 カ スコー ド増幅器に流れるベ一ス電 流力 ί I 4→ I 3→ I 2 → I 1 と適切な比率で連続的に変化してレ、く よ う にすると と もに、 同時に流れるベース電流の ト一タル値が常に一定とな るよ うにしてレ、る。  In this variable gain low-noise amplifier described in Non-Patent Document 1, the amplifiers are continuously controlled by controlling the base currents I 1, 1 2, 1 3, and I 4 flowing through the four cascode amplifiers. A circuit format that switches automatically is adopted. Specifically, as the control voltage increases, the base current flowing through the cascode amplifier is continuously changed at an appropriate ratio from I 4 → I 3 → I 2 → I 1. In this way, the total value of the base current that flows simultaneously is always constant.
例えば、 非特許文献 1 の図 4において、 制御電圧が 0. 8 [V]未満の 領域ではベース電流 I 4のみが流れ、 1つの力スコ一 ド増幅器のみが動 作する。 一方、 制御電圧が 0. 8 [V ]以上かつ 1 . 2 [ V ]未満の領域で は 2箇所のベース電流 I 4 , I 3が適切な比率で流れ 、 2つのカスコ一 ド増幅器が動作する。 そして、 当該動作した 2つの力スコ一 ド増幅器の 出力電流が抵抗負荷を利用して電圧に変換され、 各電圧が加算されて增 幅信号と して出力される。 発明の開示  For example, in Fig. 4 of Non-Patent Document 1, only the base current I4 flows in the region where the control voltage is less than 0.8 [V], and only one force cord amplifier operates. On the other hand, in the region where the control voltage is 0.8 [V] or more and less than 1.2 [V], two base currents I4 and I3 flow at an appropriate ratio, and the two cascode amplifiers operate. . Then, the output currents of the two force-scoring amplifiers that have been operated are converted into voltages using a resistive load, and the respective voltages are added and output as an amplified signal. Disclosure of the invention
上記非特許文献 1 の利得可変低雑音増幅器は、 B i _ CMO S (Bipol ar Complementary Metal Oxide Semiconductor) プロセスによ り 成さ れている。 この B i — CMO Sプロセスを用いれば、 電圧利得が 2 0 [d B ]程度、 雑音指数が 3 [ d B ]程度の L NAは一段のカ スコー ド増幅器で 実現できる。 また、 カスコー ド増幅器の出力段は抵抗負荷であるので、 複数のカス コ一 ド増幅器の出力点を接続することによ り、 各力ス 3 ― K 増幅器の出力電圧を加算することができる。 The variable gain low noise amplifier of Non-Patent Document 1 is formed by a Bi_CMOS (Bipolar Complementary Metal Oxide Semiconductor) process. Using this Bi-CMOS process, LNA with a voltage gain of about 20 [dB] and a noise figure of about 3 [dB] can be realized with a single-stage cascode amplifier. Also, since the output stage of the cascode amplifier is a resistive load, By connecting the output points of multiple cascade amplifiers, the output voltage of each force 3-K amplifier can be added.
これに対して、 最近における ト ラ ンジス タの高速化 小型化 、 低消費 電力化といった要求に対応するために、 非特許文献 1 の増幅器と同等ま たはそれ以上に良好な特性を有する利得可変増幅器を 、 C M O Sプ口セ スによ り微細化した半導体によ り構成することが望まれる ο ~の場合 、 電圧利得が 2 0 [ d B ]以上、 雑音指数が 3 [ d B ]以下のし N Aを一段の カスコー ド増幅器で実現することは難しい。 そのため 、 複数の力スコ一 ド増幅器を多段接続する手法がと られる。  On the other hand, in order to meet the recent demands for faster transistors, smaller size, and lower power consumption, the variable gain has the same or better characteristics than the amplifier of Non-Patent Document 1. When it is desired that the amplifier is composed of a semiconductor miniaturized by a CMOS process, the voltage gain is 20 [dB] or more and the noise figure is 3 [dB] or less. However, it is difficult to realize NA with a single-stage cascode amplifier. Therefore, a technique of connecting a plurality of force cord amplifiers in multiple stages is used.
し力 しながら 、 非特許文献 1 のよ うに一般的な抵抗負荷のカ スコ一 ド 増幅器を用いた場 σ 、 C M O Sプロセスでは雑音指数 ( N F ) を小さ く するこ とが困難であり 、 所望の N Fが得られなく なるため、 受信感度が 悪化してしま とレ、ラ問題を生じる。 そこで、 一般的なカスコー ド増幅 器の代わり にノィズキヤンセル型の力スコ — ド増幅器を用いれば、 C M o sプロセスでも Ν Fを小さ くするこ とが可能である。 し力、し、 この種 のカ ス コ一 ド増幅器の場合は出力段がソ一ス フォ口 ヮ形式になるため、 抵抗負荷の力ス ― Κ増幅器のよ うには各カスコ ― ド増幅器の出力信号 を出力段で加算するこ とができない。 そのため、 C M O S プロ セスで構 成した複数の力ス 一ド増幅器を単純に並列接続して電流制御するだけ では、 N Fを良好にしつつ広いダイナミ ック レンジを確保するこ とがで きない。  However, as in Non-Patent Document 1, it is difficult to reduce the noise figure (NF) in the field σ using a general resistive load cascode amplifier and the CMOS process. Since the NF cannot be obtained, the reception sensitivity deteriorates, resulting in a la problem. Therefore, if a noise cell type power code amplifier is used instead of a general cascode amplifier, ΝF can be reduced even in the C Moss process. In the case of this type of cascode amplifier, the output stage is in the form of a soot port, so the output of each cascode amplifier is the same as that of a resistive load. The signals cannot be added at the output stage. Therefore, it is not possible to secure a wide dynamic range while improving NF by simply connecting multiple force-stage amplifiers composed of CMOS processes in parallel and controlling the current.
本発明は、 このよ うな問題を解決するために成されたものであり、 C M O S プロセスで広いダイナミ ック レンジを確保でき、 かつ、 良好な雑 音指数を満足する利得可変増幅器を提供することを目的とする。  The present invention has been made to solve such problems, and provides a variable gain amplifier that can secure a wide dynamic range in a CMOS process and satisfies a good noise figure. Objective.
上記した課題を解決するために、 本発明の利得可変増幅器は、 一の入 力に対して並列に接続され、 各々に流される制御電流によって増幅動作 を行う複数の初段増幅器と、 複数の初段増幅器の後段に接続される次段 増幅器と、 複数の初段増幅器に流す制御電流を制御し、 同時に流れる制 御電流の トータル値が一定となるよ うにする可変電流源とを備え、 制御 電流が同時には流れることのない初段増幅器の出力線どう しを接続して 複数の合成出力線を形成し、 複数の合成出力線を次段増幅器の複数の入 力端に別々に入力するよ うに成し、 次段増幅器は、 複数の入力端よ り入 力された信号を各々増幅し、 増幅した各信号を加算して出力する。 In order to solve the above-described problems, the variable gain amplifier of the present invention is connected in parallel to one input, and performs an amplification operation by a control current flowing through each input. Control the control current that flows to the multiple first-stage amplifiers, the next-stage amplifier that is connected to the subsequent stage of the multiple first-stage amplifiers, and the constant value of the control current that flows simultaneously. A variable current source is connected, and the output lines of the first-stage amplifier that do not allow the control current to flow simultaneously are connected together to form multiple composite output lines, and the multiple composite output lines are connected to the multiple inputs of the next-stage amplifier. The next stage amplifier amplifies signals input from a plurality of input terminals, adds the amplified signals, and outputs the result.
本発明の他の態様では、 複数の初段増幅器はそれぞれ、 入力信号の位 相を反転して増幅する第 1増幅器と、 入力信号を増幅する第 2増幅器と を備えて構成され、 第 1増幅器の出力信号と第 2増幅器の出力信号とを 加算して出力するよ うにしている。  In another aspect of the present invention, each of the plurality of first-stage amplifiers includes a first amplifier that inverts and amplifies the phase of the input signal, and a second amplifier that amplifies the input signal. The output signal and the output signal of the second amplifier are added and output.
本発明のさ らに他の態様では、 複数の初段増幅器はそれぞれ、 可変電 流源から制御電流が供給されていないときに第 1増幅器および第 2増幅 器の動作をオフにするためのスィ ッチ手段を更に備えている。  In yet another aspect of the present invention, each of the plurality of first-stage amplifiers is a switch for turning off the operation of the first amplifier and the second amplifier when no control current is supplied from the variable current source. H further means.
上記のよ う に構成した本発明によれば、 初段増幅器を構成する トラン ジスタの出力段がソース フォ ロ ヮ形式になっていても、 制御電流が同時 には流れるこ とのない初段増幅器、 つま り 、 同時には動作するこ とのな い初段増幅器の出力線どう しが接続されるので、 その接続された合成出 力線において信号の加算が行われるこ とはない。 同時に動作している初 段増幅器の出力信号の加算は、 当該出力信号が複数の合成出力線を介し て別々に入力される次段増幅器において行われる。 これによ り 、 C M O S プロセスの利得可変増幅器においても広いダイナミ ック レンジを確保 するこ とができる。 また、 複数の初段増幅器に流す制御電流の トータル 値が常に一定となるよ う に制御されているので、 低い雑音特性および、 制御電圧と利得との関係における高い線形性も確保するこ とができる。 本発明の他の態様によれば、 初段増幅器の第 1増幅器 (反転増幅器) で生じたノイズが、 第 2増幅器よ り出力されるノイズと逆相で加算され るこ とによって相殺される。 これによ り、 CMO Sプロセスの利得可変 増幅器において雑音指数の悪化を抑制するこ とができ、 良好な受信感度 を得ることができる。 According to the present invention configured as described above, even if the output stage of the transistors constituting the first stage amplifier is in the form of a source follower, the first stage amplifier, that is, the control current does not flow simultaneously. Thus, since the output lines of the first-stage amplifiers that do not operate simultaneously are connected, no signal is added on the connected combined output line. The addition of the output signals of the first-stage amplifiers operating simultaneously is performed in the next-stage amplifier in which the output signals are input separately via a plurality of combined output lines. As a result, a wide dynamic range can be secured even in the variable gain amplifier of the CMOS process. In addition, since the total value of the control currents flowing through the multiple first-stage amplifiers is controlled to be constant at all times, low noise characteristics and high linearity in the relationship between control voltage and gain can be ensured. . According to another aspect of the present invention, the first amplifier (inverting amplifier) of the first stage amplifier The noise generated in step 1 is canceled out by adding it in reverse phase to the noise output from the second amplifier. As a result, it is possible to suppress the deterioration of the noise figure in the variable gain amplifier of the CMOS process, and to obtain good reception sensitivity.
また、 本発明の更に他の態様によれば、 制御電流が供給されていない 初段増幅器の第 1増幅 ¾ ^および第 2増幅器の動作をスィ ツチ手段によつ て完全にオフとすることがでさる。 れによ り 、 増幅動作に関与しない 初段増幅器の トランジスタからノィズが生じないよ うにすることができ るので、 CMO Sプ口セスの利得可変増幅器において雑音指数の悪化を 抑制することができ 、 良好な受信感度を得る 、 とができる。 図面の簡単な説明  Further, according to still another aspect of the present invention, the operation of the first amplifier ^ and the second amplifier of the first stage amplifier to which no control current is supplied can be completely turned off by the switch means. Monkey. As a result, it is possible to prevent noise from being generated from the transistor of the first-stage amplifier that is not involved in the amplification operation, so that it is possible to suppress the deterioration of the noise figure in the variable gain amplifier of the CMOS process. You can get a good reception sensitivity. Brief Description of Drawings
図 1 は 、 本実施形態による利得可変増幅器の構成例を示す図である。 図 2は 、 本実施形態による初段 L NAの構成例を示す回路図である。 図 3は 、 本実施形態による次段 L NAの構成例を示す回路図である。 図 4は 、 4個の初段 L N Aに流れる制御電流の例を示す図でめな。 発明を実施するための最良の形態  FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of the variable gain amplifier according to the present embodiment. FIG. 2 is a circuit diagram showing a configuration example of the first-stage LNA according to the present embodiment. FIG. 3 is a circuit diagram showing a configuration example of the next-stage LNA according to the present embodiment. FIG. 4 is a diagram showing an example of the control current flowing through the four first-stage LNAs. BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
以下 、 本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。 図 1 は、 本実 施形態による利得可変增幅器の構成例を示す図である。 図 1 に示すよ う に、 本 施形態の利得可変増幅器は、 4個の初段 L NA 1 〜 4 と、 1個 の次段 L N A 5 と、 3個のァッテネータ 1 1〜 ; 1 3 と、 可変 流源 2 0 とを備えて構成されている これらの構成は全て、 CMO Sプ口セスに よ り 1 つの I Cチップに集積化されている。  Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of a variable gain amplifier according to this embodiment. As shown in FIG. 1, the variable gain amplifier of the present embodiment includes four first-stage LNA 1 to 4, one next-stage LNA 5, three attenuators 11 to 1; 1 3 and variable. All these configurations, which are configured with a current source 20, are integrated on a single IC chip by a CMOS process.
4個の初段 L N A 1 〜 4は 、 本発明における複数の初段増幅器に相当 するものである。 この 4個の初段 L N A 1 〜 4は、 一の入力端子 I Nに 対して並列に接続され、 可変電流源 2 0から各々 に流される制御電流 IThe four first stage LNAs 1 to 4 correspond to a plurality of first stage amplifiers in the present invention. These four first-stage LNA 1 to 4 are connected to one input terminal IN. Control current I connected in parallel to each other and flown from variable current source 20 to each
B 1〜 I B 4によって、 当該初段増幅器 1 4に入力される信号の増幅 動作を行う。 A signal input to the first stage amplifier 14 is amplified by B 1 to I B 4.
3個のアツテネータ 1 1 〜 1 3は、 本発明における レべノレ g¾整器に相 当するものである。 この 3個のアツテネ ―タ 1 1〜 1 3は、 一の入力端 子 I Nに対して並列に接 iされ、 4個の初段増幅器 1〜 4のう ち、 第 2 The three attenuators 11 to 13 correspond to the Revenore g sizing device according to the present invention. These three attenuators 11 to 13 are connected in parallel to one input terminal IN, and the second of the four first stage amplifiers 1 to 4 is the second one.
〜第 4の初段増幅器 2〜 4の入力側に接 されている。 3個のアツテネ ータ 1 1〜 1 3は、 4個の初段 L N A 1 〜 4に対して入力する信号のレ ベルがそれぞれ異なるものとなるよ うに 、 ―の入力端子 I Nよ り入力さ れる信号のレベルを調整するものである o To 4th first stage amplifier 2 to 4 are connected to the input side. The three attenuators 1 1 to 1 3 are the signals input from the-input terminal IN so that the levels of the signals input to the four first-stage LNAs 1 to 4 are different. To adjust the level of
具体的には 、 アツテネ ―タ 1 1〜; 1 3は 、 一の入力端子 I Nから入力 される信号を減衰させる ο ァッテネ一タ 1 1 〜 1 3の減衰量はそれぞれ 異なっており 、 第 1 のァ クテネ一タ 1 1 <第 2のアツテネ—タ 1 2 <第 Specifically, attenuators 1 1 to 1; 1 3 attenuate the signal input from one input terminal IN. Ο Attenuators 1 1 to 1 3 have different attenuation amounts. Actuator 1 1 <Second attenuator 1 2 <First
3のアツテネ一タ 1 3の順に減衰量が大さ < なるよ うに設定されているAttenuator of 3 1 Attenuation is set so that the magnitude is smaller in the order of 3
。 例えば、 4個の初段 L N A 1〜 4の可変利得範囲がそれぞれ 2 0 [ d B. For example, the variable gain range of 4 first stage L N A 1 to 4 is 2 0 [dB
]程度である場合、 第 1 のアツテネ一タ 1 1 の減衰量を 2 0 [d B]、 第 2 のアツテネ タ 1 2の減衰量を 4 0 [ d B ] 、 第 3のアツテネータ 1 3の 減衰量を 6 0 [ d B ]に設定することが可能である。 ], The attenuation of the first attenuator 1 1 is 2 0 [dB], the attenuation of the second attenuator 1 2 is 4 0 [dB], and the third attenuator 1 3 The attenuation can be set to 6 0 [dB].
この 口 、 第 1 の初段 L NA 1 は、 一の入力端子 I Nから入力される 信号を増幅す -3 o 第 2の初段 L NA 2は、 —の入力端子 I Nから入力さ れて第 1のァッテネ一タ 1 1 で 2 0 [d B ]減衰された信号を増幅する o 第 3の初段し N A 3は、 一の入力端子 I Nから入力されて第 2のアツテ ネータ 1 2で 4 0 [ d B ]減衰された信号を増幅する。 また、 第 4の初段 The first first stage L NA 1 amplifies the signal input from one input terminal IN.-3 o The second first stage L NA 2 is input from the input terminal IN of the first input. Attenuator 1 1 2 0 [d B] Amplifies the attenuated signal o The third first stage NA 3 is input from one input terminal IN and the second attenuator 1 2 4 0 [d B] Amplifies the attenuated signal. The fourth first stage
L N A 4は 、 一の入力端子 I Nから入力されて第 3のアツテネ一タ 1 3 で 6 0 [ d B ]減衰された信号を増幅する。 L N A 4 amplifies the signal input from one input terminal I N and attenuated 60 [dB] by the third attenuator 1 3.
なお 、 ^― では 3個のアツテネータ 1 1 〜 1 3 を一の入力端子 I Nに 対して並列に接続する例について説明したが、 これに限定されない。 例 えば、 一の入力端子 I Nに対して 3個のアツテネータ 1 1 〜 1 3 を 3段 に縦続接続し、 各段のアツテネ一タ 1 1 〜 1 3の出力タ ップから信号を 取り出して第 2〜第 4の初段 L N A 2 〜 4にそれぞれ入力するよ うにし てもよい。 この場合、 例えば各アツテネータ 1 1 〜 1 3の減衰量を 2 0 [ d B ]と しておけば、 第 1のアツテネ一タ 1 1 の出力タ ップからは 2 0 [ d B ]減衰された信号が取り出され、 第 2 のアツテネータ 1 2 の出力タ ツ プからは 2段の トータルで 4 0 [ d B ]減衰された信号が取り 出され、 第In ^-, three attenuators 1 1 to 1 3 are connected to one input terminal IN. However, the present invention is not limited to this example. For example, three attenuators 1 1 to 1 3 are cascade-connected to one input terminal IN, and signals are extracted from the output taps of the attenuators 11 to 13 of each stage. Input may be made to 2nd to 4th first stage LNAs 2 to 4, respectively. In this case, for example, if the attenuation of each of the attenuators 11 to 13 is set to 20 [dB], the output tap of the first attenuator 11 will be attenuated by 20 [dB]. The output signal of the second attenuator 12 is extracted from the output tab of the second attenuator 1 2 in a total of 2 stages, and is attenuated by 40 [dB]
3のァッテネータ 1 3の出力タ ップからは 3段の トータルで 6 0 [ d B ] 減衰された信号が取り出される Attenuator of 3 1 3 A total of 6 0 [dB] attenuated signal is extracted from the output tap of 3
また 、 ここでは 4個の初段し N A 1 〜 4のうち、 一部の初段 L N A 2 に対してアツテネ一タ 1 1 〜 1 3を接続する構成について説明した が、 れに限定されない。 例えば、 全ての初段 L N A 1 ~ 4に対してァ ッテネータを接続するよ 0にしてもよレ、。  Further, here, the configuration in which the attenuators 11 to 13 are connected to some of the first stages L N A 2 out of the four first stages N A 1 to 4 is not limited thereto. For example, connect attenuators to all first-stage L N A 1 to 4 or set them to 0.
可変電流源 2 0は、 図示しない A G C回路から利得調整のための制御 電圧 V A G Cを入力し、 当該制御電圧 V A G Cに基づいて 、 4個の初段 The variable current source 20 receives a control voltage V A G C for gain adjustment from an A G C circuit (not shown), and four initial stages based on the control voltage V A G C
L N A 1 〜 4に流す制御電流 I B 1 〜 I B 4および 1個の次段 L N A 5 に流す制御電流 I B 5を発生する。 このとき可変電流源 2 0は、 4個の 初段 L N A :! 〜 4に流れる制御電流 I B 1 〜 I B 4の ト一タル値が、 制 御電圧 V A G Cの大きさにかかわらず常に一定となるよ うに制御する。 図 4は、 4個の初段 L N A l 〜 4に流れる制御電流 I B 1 〜 I B 4の 例を示す図である。 図 4から分かるよ うに、 制御電圧 V A G Cが約 1 .A control current I B 1 to I B 4 flowing through L N A 1 to 4 and a control current I B 5 flowing to one next stage L N A 5 are generated. At this time, the variable current source 20 is set so that the total value of the control currents IB 1 to IB 4 flowing in the four first-stage LNAs:! To 4 is always constant regardless of the magnitude of the control voltage VAGC. Control. FIG. 4 is a diagram illustrating an example of the control currents I B 1 to I B 4 flowing in the four first-stage L N A1 to L N A1 to L N Al. As can be seen from Figure 4, the control voltage V A G C is about 1.
0 5 [ V ]未満の領域では第 4の制御電流 I B 4のみが流れ 、 第 4の初段In the region below 0 [V], only the fourth control current I B 4 flows and the fourth first stage
L N A 4 のみが動作する また'、 制御電圧 V A G Cが約 1 0 5 [ V ]以 上かつ約 1 . 4 [V ]未満の領域では第 4 の制御電流 I B 4 と第 3 の制御 電流 I B 3 とが適切な比率で流れ、 第 4 の初段 L N A 4お び第 3 の初 段 L N A 3が動作する。 また、 制御電圧 V A G Cが約 1. 4 [ V ]以上か つ約 1 . 4 5 [V]未満の領域では第 3の制御電流 I B 3のみが流れ、 第 3の初段 L NA 3のみが動作する。 Only the LNA 4 operates. Also, in the region where the control voltage VAGC is higher than about 105 [V] and lower than about 1.4 [V], the fourth control current IB4 and the third control current IB3 Flows at an appropriate ratio, the 4th first stage LNA 4 and the 3rd first Stage LNA 3 operates. In the region where the control voltage VAGC is about 1.4 [V] or more and less than about 1.45 [V], only the third control current IB3 flows, and only the third first stage LNA3 operates. .
このよ う に、 制御電圧 V A G Cの値によっては、 第 4の制御電流 I B 4 と第 3の制御電流 I B 3 とが同時に流れる領域がある。 同様に、 第 3 の制御電流 I B 3 と第 2の制御電流 I B 2 とが同時に流れる領域があり 、 第 2の制御電流 I B 2 と第 1の制御電流 I B 1 とが同時に流れる領域 がある。 これに対して、 第 4の制御電流 I B 4 と第 1 の制御電流 I B 1 または第 2の制御電流 I B 2 とが同時に流れるこ とはなく 、 第 3の制御 電流 I B 3 と第 1の制御電流 I B 1 とが同時に流れることはない。  Thus, depending on the value of the control voltage V A G C, there is a region where the fourth control current I B 4 and the third control current I B 3 flow simultaneously. Similarly, there is a region where the third control current I B 3 and the second control current I B 2 flow simultaneously, and there is a region where the second control current I B 2 and the first control current I B 1 flow simultaneously. On the other hand, the fourth control current IB 4 and the first control current IB 1 or the second control current IB 2 do not flow at the same time, and the third control current IB 3 and the first control current IB 2 do not flow simultaneously. IB 1 does not flow at the same time.
こ こで、 可変電流源 2 0は、 第 1〜第 4の制御電流 I B 1〜 I B 4 を それぞれ単独で流すときの電流量と、 第 4の制御電流 I B 4 と第 3の制 御電流 I B 3 とを同時に流すと きの トータルの電流量と、 第 3の制御電 流 I B 3 と第 2の制御電流 I B 2 とを同時に流すときの トータルの電流 量と、 第 2の制御電流 I B 2 と第 1の制御電流 I B 1 とを同時に流すと きの トータルの電流量とが、 どのよ うな制御電圧 VAG Cが供給された ときにも常に同じとなるよ うに制御する。  Here, the variable current source 20 has the amount of current when the first to fourth control currents IB 1 to IB 4 individually flow, the fourth control current IB 4 and the third control current IB. 3 and the third control current IB 3 and the second control current IB 2 at the same time, and the second control current IB 2 Control is performed so that the total amount of current when the first control current IB 1 is supplied simultaneously is always the same regardless of what control voltage VAG C is supplied.
以上のよ うに、 一の入力端子 I Nよ り入力された信号とそれを 3個の アツテネータ 1 1〜 1 3で 2 0 [d B ]ずつ深く減衰させた信号とを 4個 の初段 L NA 1〜 4にて増幅するよ うに成し、 それぞれの初段 L NA 1 〜 4に流す制御電流 I B 1〜 I B 4を制御することによ り、 初段 L NA 1〜 4による増幅を連続的に切り替えるよ うにしている。 具体的には、 制御電圧 V AG Cが上昇するに従い、 初段 L N A 1 〜 4に流れる制御電 流 I B 1〜 I B 4力 I B 4→ I B 3→ I B 2→ I B 1 と適切な比率で連 続的に変化するよ うに制御する。  As described above, four first stage L NA 1 signals input from one input terminal IN and signals attenuated deeply by 2 0 [dB] by 3 attenuators 1 1 to 1 3 Amplification is performed at ~ 4, and by controlling the control currents IB1 ~ IB4 flowing to the first stage LNA1 ~ 4, the amplification by the first stage LNA1 ~ 4 can be switched continuously. I am doing it. Specifically, as the control voltage V AG C increases, the control current flowing in the first-stage LNA 1 to 4 IB 1 to IB 4 forces IB 4 → IB 3 → IB 2 → IB 1 continuously at an appropriate ratio Control to change to.
このよ う にする こ とで、 初段 L N A 1〜 4の 1つ 1つでは 2 0 [d B] 程度しか確保できないダイナミ ック レンジに対して、 4個の初段 L N A 1〜 4の全体と して 8 0 [ d B ]程度の広いダイナミ ック レンジを確保す ることができる 。 また、 4個の初段 L N A 1〜 4に同時に流れる制御電 流 I B 1〜 I B 4 の トータル値が常に一定となるよ うにする とで、 低 い雑音特性および高い線形性も確保することができる。 In this way, one of the first-stage LNA 1 to 4 is 2 0 [d B] A wide dynamic range of about 80 [dB] can be secured for the four first-stage LNAs 1-4 as a whole, compared to a dynamic range that can only be secured to a certain extent. In addition, low noise characteristics and high linearity can be secured by making the total value of the control currents IB 1 to IB 4 flowing simultaneously through the four first-stage LNAs 1 to 4 always constant.
可変電流源 2 0はまた、 制御電流 I B 1 〜 I B 4 の一部を初段 L N A The variable current source 2 0 also transfers a part of the control currents I B 1 to I B 4 to the first stage L N A
1〜 4の一部に流していないとさに、 そのことを示すオフ電流 I B 1 AOFF current I B 1 A indicating that it is not flowing in a part of 1-4
~ I B 4 Aを発生して初段 L N A 1〜 4に出力する。 具体的には、 可変 電流源 2 0は、 第 1 の制御電流 I B 1 を第 1 の初段 L N A 1 に流してい ないときは第 1 のオフ電流 I B 1 Aを発生し、 第 2の制御電流 I B 2を 第 2 の初段 L N A 2に流していないときは第 2 のオフ電流 I B 2 Aを発 生する。 また、 第 3の制御電流 I B 3 を第 3の初段 L N A 3に流してい ないときは第 3 のオフ電流 I B 3 Aを発生し、 第 4 の制御電流 I B 4を 第 4 の初段 L N A 4に流していないときは第 4 のオフ電流 I B 4 Aを発 生する。 ~ Generates I B 4 A and outputs it to the first stage L N A 1 to 4. Specifically, the variable current source 20 generates the first off-current IB 1 A when the first control current IB 1 is not flowing through the first first-stage LNA 1, and the second control current IB When 2 is not passed through the second first-stage LNA 2, a second off-current IB 2 A is generated. Also, when the third control current IB 3 is not flowing to the third first-stage LNA 3, a third off-current IB 3 A is generated, and the fourth control current IB 4 is allowed to flow to the fourth first-stage LNA 4. If not, a fourth off-current IB 4 A is generated.
次段 L N A 5は、 本発明による次段増幅器に相当するものであり、 4 個の初段 L N A 1〜 4の後段に接 fee れる 。 こ こで、 4個の初段 L N A The next stage L N A 5 corresponds to the next stage amplifier according to the present invention, and is connected to the subsequent stages of the four first stage L N A 1 to 4. Here, 4 first stage L N A
1〜 4のう ち、 制御電流 I B 1 I B 4が同時には流れることのない初 段 L N Aの出力線どう しを接続して複数の合成出力線 L 1 , L 2を形成 し、 当該複数の合成出力線 L 1 , L 2を次段 L N A 5の複数の入力端子From 1 to 4, control currents IB 1 IB 4 do not flow at the same time. The output lines of the first-stage LNA are connected to form multiple combined output lines L 1 and L 2, and the multiple combined Output lines L 1 and L 2 are connected to multiple input terminals of next-stage LNA 5
I N 1 , I N 2に別々に入力する Input separately to I N 1 and I N 2
具体的には、 制御電流 I B 1 , I B 3が同時には流れることのない第 Specifically, the control currents I B 1 and I B 3 do not flow at the same time.
1 の初段 L N A 1 と第 3 の初段 L N A 3 の出力線どう しを接 して第 1 の合成出力線 L 1 を形成する。 また、 制御電流 I B 2 , I B 4が同時に は流れるこ とのない第 2の初段し N A 2 と第 4の初段 L N A 4の出力線 どう しを接続して第 2 の合成出力線 L 2を形成する。 そして 、 当該 2本 の合成出力線 L I, L 2を次段 L N A 5の複数の入力端子 I N I , I N 2に別々に入力する。 次段 L N A 5は、 2つの入力端子 I N I , I N 2 よ り入力された信号を各々増幅し、 増幅した各信号を加算して出力する 次に、 本実施形態による初段 L N A 1 〜 4 の回路構成を説明する。 初 段 L N A 1 〜 4は何れも同様の回路構成を有するので、 以下では代表と して第 1 の初段 L N A 1 の構成について説明する。 図 2 は、 当該第 1 の 初段 L N A 1 の構成例を示す回路図である。 The first combined output line L 1 is formed by connecting the output lines of the first first-stage LNA 1 and the third first-stage LNA 3 together. Also, the second combined output line L 2 is formed by connecting the output lines of the second first stage NA 2 and the fourth first stage LNA 4 where the control currents IB 2 and IB 4 do not flow simultaneously. To do. And the two The combined output lines LI and L 2 are separately input to the multiple input terminals INI and IN 2 of the next-stage LNA 5. The next-stage LNA 5 amplifies the signals input from the two input terminals INI and IN 2, adds the amplified signals, and outputs them. Next, the circuit configuration of the first-stage LNAs 1 to 4 according to this embodiment Will be explained. Since the first-stage LNAs 1 to 4 all have the same circuit configuration, the configuration of the first first-stage LNA 1 will be described below as a representative. FIG. 2 is a circuit diagram showing a configuration example of the first first-stage LNA 1.
図 2において、 入力端子 I Nに接続された p MO S トランジスタ P I および n MO S ト ラ ンジスタ N 1 は反転増幅器を構成する。 反転増幅器 P 1 , N 1 は、 入力端子 I Nよ り入力される信号の位相を反転して増幅 する。 増幅された信号は、 カップリ ングコンデンサ C 1 を介して次段に 出力される。 カツプリ ングコンデンサ C 1 の次段に接続された n MO S ト ラ ンジスタ N 4 は 、 ソ一ス フォ 口 ヮのバッファアンプである 。 これら の反転増幅器 P 1 , N 1およびバシ フ ァ ァンプ N 4によ り本発明の第 1 増幅器 5 0が構成され Ό。  In FIG. 2, the p MO S transistor P I and the n MO S transistor N 1 connected to the input terminal I N constitute an inverting amplifier. The inverting amplifiers P 1 and N 1 invert the phase of the signal input from the input terminal I N and amplify it. The amplified signal is output to the next stage via the coupling capacitor C1. The n MOS transistor N 4 connected to the next stage of the coupling capacitor C 1 is a buffer amplifier with a so-called mouth port. The inverting amplifiers P 1 and N 1 and the bass amplifier N 4 constitute the first amplifier 50 of the present invention.
入力端子 I Nに対して反転増幅器 P 1 , 1 と並列に接続された n M N M connected in parallel with inverting amplifiers P 1 and 1 to input terminal I N
O S 卜ランジスタ N 2 , 3は力ス n― ド增幅器であり、 本発明の第 2 増幅器 6 0に相当する 。 力ス コー K接続の前段に当たる n M O S トラ ン ジスタ N 2はソース接地増幅器であ Ό、 力スコ一 ド接続の後段に当たる n M O S トランジスタ N 3はゲー 接地増幅器である。 この第 2増幅器OS 卜 transistors N 2, 3 are force n-amplifiers and correspond to the second amplifier 60 of the present invention. The nMOS transistor N2 that corresponds to the front stage of the force score K connection is a grounded source amplifier, and the nMOS transistor N3 that corresponds to the subsequent stage of the force cord connection is a grounded gate amplifier. This second amplifier
6 0は 、 入力端子 I Nよ り入力される信号を増幅する。 n M O S トラン ジスタ N 5 , N 6は 、 第 2増幅器 6 0の力ス — ド接続の後段に当たる トランジスタ N 3に対してゲー ト接地用のノくィァスを与えるためのバイ ァス回路である。 60 amplifies the signal input from the input terminal I N. The n MOS transistors N 5 and N 6 are bias circuits for giving a gate grounding noise to the transistor N 3 which is the latter stage of the power amplifier connection of the second amplifier 60.
, で、 第 1増幅器 5 0 の出力 ( 卜ランジスタ N 4 の ソース ) と第 2 増幅器 6 0の出力 ( トランジスタ N 3の ドレイン) とが結線されて、 第 1 の初段 L N A 1 の出力端子 OU T 1 に接続されている。 第 1増幅器 5 0に関しては、 入力信号が反転増幅器 P I , N 1 で逆相増幅され、 その 増幅信号がバッファアンプ N 4のソースフォ ロ ヮで出力端子 O U T 1 に 同相出力 (増幅なし) されている。 このため、 出力端子 O U T 1 に出力 される信号は入力信号と逆相になっている。 一方、 第 2増幅器 6 0に関 しては、 ソース接地増幅器 N 2で入力信号が逆相増幅され、 その増幅信 号がゲー ト接地増幅器 N 3を通して出力端子 O U T 1 に同相出力 (増幅 なし) されている。 このため、 出力端子 O U T 1 に出力される信号は入 力信号と逆相になっている。 このよ う に、 第 1増幅器 5 0で増幅された 信号と第 2増幅器 6 0で増幅された信号は、 初段 L NA 1 の出力端子 O U T 1 において位相が同相になっているため、 互いにキャ ンセルされる ことはない。 , And the output of the first amplifier 50 (the source of the transistor N 4) and the second The output of the amplifier 60 (the drain of the transistor N 3) is connected to the output terminal OU T 1 of the first first-stage LNA 1. For the first amplifier 50, the input signal is amplified in reverse phase by the inverting amplifiers PI and N 1, and the amplified signal is output in the same way (no amplification) to the output terminal OUT 1 by the source follower of the buffer amplifier N 4 . For this reason, the signal output to output terminal OUT 1 is out of phase with the input signal. On the other hand, with respect to the second amplifier 60, the input signal is amplified in reverse phase by the grounded source amplifier N2, and the amplified signal is output to the output terminal OUT1 through the grounded gate amplifier N3 (no amplification). Has been. For this reason, the signal output to output terminal OUT 1 is out of phase with the input signal. In this way, the signal amplified by the first amplifier 50 and the signal amplified by the second amplifier 60 are in phase with each other at the output terminal OUT 1 of the first stage L NA 1, and therefore cancel each other. It will never be done.
これに対して、 反転増幅器 P I , N 1のソースおよび ドレイ ンで発生 したノイズは、 カ ップリ ングコ ンデンサ C 1およびバッファアンプ N 4 を通じて初段 L NA 1の出力端子 OU T 1 に同相で出力される (増幅な し) 。 一方、 抵抗 R 1 と信号源抵抗 (図示せず) とで分圧 (減衰) され て入力端子 I Nに同相で出力されたノイズが、 ソース接地増幅器 N 2で 逆相増幅される。 このため、 反転増幅器 P I , N 1 で発生してバッファ アンプ N 4を通して出力端子 O U T 1 に出力されるノイ ズの位相と、 第 2増幅器 6 0を通して出力端子 OU T 1 に出力されるノイ ズの位相とが 逆相になるため、 反転増幅器 P I , N 1 で発生するノイズを出力端子 O U T 1 においてキャンセルすることができる。 このため、 従来のよ うに バイポーラ トランジスタを単純にカスコ一 ド接続しただけのカスコ一 ド 増幅器よ り も低雑音になる。  In contrast, the noise generated at the source and drain of the inverting amplifiers PI and N 1 is output in phase to the output terminal OU T 1 of the first stage L NA 1 through the coupling capacitor C 1 and the buffer amplifier N 4. (No amplification). On the other hand, the noise that is divided (attenuated) by the resistor R 1 and the signal source resistor (not shown) and output in phase to the input terminal I N is amplified in reverse phase by the common source amplifier N 2. Therefore, the phase of the noise generated at the inverting amplifier PI, N 1 and output to the output terminal OUT 1 through the buffer amplifier N 4 and the noise output to the output terminal OU T 1 through the second amplifier 60 Since the phase is reversed, the noise generated by the inverting amplifiers PI and N 1 can be canceled at the output terminal OUT 1. For this reason, the noise is lower than that of a conventional cascode amplifier in which bipolar transistors are simply cascode-connected.
n M O S ト ラ ンジスタ N 7 , N 8は電流ミ ラー回路であり、 基準電流 と して一方の トフ ンジスタ N 7側の ドレイ ンに制御電流 I B 1 を入力しn MOS transistors N 7 and N 8 are current mirror circuits, and reference current Control current IB 1 is input to the drain of one transistor N7 side.
、 他方の トランジスタ N 8側の ド レイ ンにも同じ制御電流 I B 1 が流れ るよ つに"? 'る。 また、 P M O S トランジスタ P 2〜 P 5 も電流ミ ラー回 路を構成しており 、 n M O S 卜ランジス タ N 8力、ら出力される制御電流As the same control current IB 1 flows to the drain on the other transistor N 8 side, the PMOS transistors P 2 to P 5 also constitute a current mirror circuit. n MOS 卜 Transistor N 8 power, control current output
I B 1 を基準電流と して 1つの トランジスタ P 5側の ドレインに入力しInput I B 1 as the reference current to the drain of one transistor P 5
、 他の トランジスタ P 2 〜 p 4側の ドレインに制御電流 I B 1 と比例し た電流が流れるよ うにす o。 Make sure that the current proportional to the control current I B 1 flows through the drains of the other transistors P 2 to p 4.
このよ う に、 2つの 流 ^ ラ一回路 N 7〜 N 8、 P 2〜P 5 の組み合 わせにより 、 第 1増幅器 5 0 、 第 2増幅器 6 0およびバイ アス回路 N 5 In this way, the combination of the two current circuit circuits N 7 to N 8 and P 2 to P 5 provides the first amplifier 50, the second amplifier 60, and the bias circuit N 5.
, N 6に制御電流 I B 1 と比例した電流が供給されるよ うにしている。 すなわち、 可変 s流源 2 0よ り入力された制御電流 I B 1が 2つの電流 ミ ラ一回路 N 7 N 8 P 2 P 5を通って、 当該制御電流 I B 1 に比 例した電流が第 1増幅器 5 0 、 第 2增幅器 6 0およびバイアス回路 N 5, N 6 is supplied with a current proportional to the control current I B 1. That is, the control current IB 1 input from the variable s flow source 20 passes through the two current mirror circuits N 7 N 8 P 2 P 5 and the current proportional to the control current IB 1 is the first Amplifier 50, second amplifier 60 and bias circuit N5
, N 6に供給され Ό。 二れによ り、 初段 L N A 1 の利得が制御電流 I B, Supplied to N 6 Ό. As a result, the gain of the first stage L N A 1 becomes the control current I B
1 によって制御されるよ うに成されている。 It is configured to be controlled by 1.
インバ一タ I N V 1 , I N V 2、 p M O S トランジスタ P 6および n Inverter I N V 1, I N V 2, p M O S Transistor P 6 and n
M O S トランジスタ N 9 〜 N 1 0は本発明のスィ ッチ手段を構成する。 このスィ ツチ手段は、 可変電流源 2 0から制御電流 I B 1 が供給されて いないときに、 第 1増幅器 5 0および第 2増幅器 6 0の動作を完全にォ フにするためのちのであ -3 The MOS transistors N9 to N10 constitute the switch means of the present invention. This switch means is used to completely turn off the operation of the first amplifier 50 and the second amplifier 60 when the control current IB 1 is not supplied from the variable current source 20.
2 つのィ ンノく一タ I N V 1 , I N V 2は縦続接続されており、 初段の インバータ I N V 1 にはオフ 流 I B 1 Aが入力される。 前段のインバ ータ I N V 1 の出力端は 、 P M O S 卜ラ ンジスタ P 6 のゲー トに接続さ れている。 この P M O S 卜ランジスタ P 6の ドレインは、 電流ミ ラー回 路を構成する P M O S トランジス タ P 2〜 P 5のゲ一トに接続されてい る。 なお、 p M O S トランジスタ P 2 〜 P 6 の ソースは何れも電源電圧 V D Dに接続されている。 The two inverters INV 1 and INV 2 are connected in cascade, and the off-current IB 1 A is input to the first-stage inverter INV 1. The output terminal of the inverter INV 1 in the previous stage is connected to the gate of the PMOS transistor P 6. The drain of the PMOS transistor P 6 is connected to the gates of the PMOS transistors P 2 to P 5 constituting the current mirror circuit. Note that the source of the p MOS transistors P2 to P6 is the power supply voltage. Connected to VDD.
一方、 後段のイ ンバ一タ I NV 2の出力端は、 n MO S ト ラ ンジスタ N 9 , N 1 0のゲー トに接続されている。 n MO S ト ラ ンジスタ N 9の ド レイ ンは第 1増幅器 5 0を構成する ト ラ ンジス タ N 4のゲー トに接続 されており 、 nMO S ト ラ ンジスタ N 1 0の ドレイ ンは第 2増幅器 6 0 を構成する ト ラ ンジスタ N 3のゲー トに接続されている。 また、 n MO S ト ラ ンジスタ N 9 , 1 0のソースはグラ ン ドに接続されている。 また、 前段のイ ンバータ I N V 1 の入力端は n MO S ト ランジスタ!^ 1 1 の ドレイ ンに接続されている。 n MO S ト ラ ンジスタ N l 1のゲ一 トは電流ミ ラー回路 N 7, N 8の入力端 (制御電流 I B 1 の入力端) に 接続されており 、 ソースはグラ ン ドに接続されている。  On the other hand, the output terminal of the subsequent stage inverter I NV 2 is connected to the gates of the n MOS transistors N 9 and N 10. The drain of the n MO S transistor N 9 is connected to the gate of the transistor N 4 constituting the first amplifier 50, and the drain of the n MO S transistor N 10 is the second. It is connected to the gate of transistor N 3 that composes amplifier 60. The sources of n MOS transistors N 9 and 10 are connected to ground. The input terminal of the inverter I N V 1 in the previous stage is an n MO S transistor! ^ 1 Connected to 1 drain. n The gate of the MOS transistor N l 1 is connected to the input terminals of the current mirror circuits N 7 and N 8 (the input terminal of the control current IB 1), and the source is connected to the ground. Yes.
こ こで 、 上記のよ つ に栴成したスィ ツチ手段の動作を説明する。 可変 電流源 2 0から制御電流 I B 1 が ¾給されてレ、ないと き (制御電流 I B Here, the operation of the switch means generated as described above will be described. When the control current I B 1 is supplied from the variable current source 2 0, the control current I B 1
1 がロ ウ レベル) は 、 可変電流源 2 0からォフ電流 I B 1 Aが供給され る。 そ して 、 前段のイ ンノく ―タ I N V 1 によつて位相が反転されたオフ 電流 I B 1 Aは、 P M O S hラ ンジスタ P 6のゲー トに供給される。 こ のと き、 前段のイ ンバ一タ I N V 1 の出力端は口 ウ レべノレとな り 、 p MWhen 1 is low level), the off current I B 1 A is supplied from the variable current source 20. Then, the off-current I B 1 A whose phase has been inverted by the preceding inverter I N V 1 is supplied to the gate of the P M Osh transistor P 6. At this time, the output terminal of the inverter I N V 1 at the previous stage becomes a mouth-opener, and p M
O S ト ラ ンジス タ P 6はォンと なる。 OS transistor P6 is turned on.
これによ り 、 P M O S 卜 ラ ンジスタ P 6の Kレイ ンから出力されるハ ィ レベルの信号が、 電流ミ ラ一回路を構成する p M O S ト ラ ンジス タ !3 As a result, the high-level signal output from the K-line of PMOS transistor P6 is the pMOS transistor that forms the current mirror circuit! Three
2〜 P 5のゲ — 卜に供給される こ と になる。 したがって、 p MO S ト ラ ンジスタ P 2 〜 P 5は何れちォフ と な P M O S ト ランジスタ P 2〜From 2 to P5, it will be supplied to the paddy. Therefore, the p MOS transistors P2 to P5 are the only PMOS transistors P2 to P5
P 5がォフ となる こ と によ り 、 第 1増幅器 5 0 (反転増幅器 P 1, N 1By turning off P5, the first amplifier 50 (inverting amplifiers P1, N1
) 、 第 2增幅器 6 0およびノくィァス回路 N 5 , N 6を電源電圧 V D Dか ら完全に切 り離すこ とがでさ る ), The second amplifier 60 and the noise circuit N 5, N 6 can be completely disconnected from the power supply voltage V DD.
—方、 後段のイ ンバータ I N V 2によ り位相が元に戻されたオフ電流 I B 1 Aは、 n M O S 卜 フ ンジスタ N 9 , 1 0 のゲ一 卜に供給される これによ り 、 ィンノく —タ I N V 2から出力されるノヽィ レベルの信号がOn the other hand, the off-state current whose phase was restored by the inverter INV 2 at the rear stage IB 1 A is supplied to the gate of n MOS 卜 transistor N 9, 10, so that the noise level signal output from the inverter INV 2 is
、 n O S トランジスタ N 9 , 1 0のゲ一 卜に供給されることになる, N O S transistor N 9, 10 will be supplied to the gate
。 した つて、 n M o S 卜ランジスタ N 9, N 1 0は何れもオンどなる. Therefore, both n M o S 卜 transistors N 9 and N 1 0 are turned on.
。 このため 、 卜ラ ンジスタ N 3 , N 4 は何れもゲ ―トカ 口 ウ レべノレと な つて完全にオフとなる . For this reason, both transistors N 3 and N 4 are completely turned off.
以上のよ うに、 可変 流源 2 0から制御電流 I B 1 が供給されていな いときには 、 第 1増幅器 5 0 、 第 2増幅器 6 0おぶびバイアス回路 N 5 As described above, when the control current I B 1 is not supplied from the variable current source 20, the first amplifier 50, the second amplifier 60, and the gravity bias circuit N 5
, 6が電源電圧 V D Dから完全に切り離される また、 第 1増幅器 5, 6 are completely disconnected from the supply voltage V D D. Also, the first amplifier 5
0を構成する 卜ランジスタ N 4および第 2増幅器 6 0を構成する トラン ジスタ N 3が何れち兀全にォフとなる。 これによ 、 第 1増幅器 5 0お よび第 2増幅器 6 0の動作を完全にオフとすることができる。 The transistor N 4 constituting the zero and the transistor N 3 constituting the second amplifier 60 are all turned off. As a result, the operations of the first amplifier 50 and the second amplifier 60 can be completely turned off.
なお 、 可変電流源 2 0から初段し N A 1 に制御電流 I B 1が供給され ているときは、 n M O S 卜ランジスタ N 1 1がォンとなり、 オフ電流 I When the control current I B 1 is supplied from the variable current source 20 to the first stage N A 1, the n M O S 卜 transistor N 1 1 is turned on and the off current I
B 1 Aは n M O S hランジスタ N 1 1 を通ってグラン ド G N Dに引き込 まれる。 B 1 A is pulled into ground GND through n MO S h transistor N 1 1.
次に、 本実施形 による次段 L N A 5の回路構成を説明する 。 図 3は Next, the circuit configuration of the next stage LNA 5 according to this embodiment will be described. Figure 3
、 当該次段 L N A 5 の構成例を示す回路図である。 図 3におレ、て、 C 2FIG. 6 is a circuit diagram showing a configuration example of the next stage L N A 5. In Figure 3, C 2
1 , C 2 2は 2本の合成出力線 L 1 , L 2に接続されたカツプリ ングコ ンデンサである。 この 2つのカップリ ングコンデンサ C 2 1 , C 2 1 に 対してそれぞれ力スコ一ド増幅器が接続されている。 1 and C 2 2 are coupling capacitors connected to the two combined output lines L 1 and L 2. A force cord amplifier is connected to each of the two coupling capacitors C 2 1 and C 2 1.
第 1 の合成出力線 L 1 に対してカ ップリ ングコンデンサ c 2 1 を介し て接続されるカス ー ド増幅器は、 カス ー ド接続された 2つの n M O The cascade amplifier connected to the first composite output line L 1 via the coupling capacitor c 2 1 has two n MOs connected in cascade.
S トランジスタ N 2 1 , N 2 3から構成される。 また、 第 2の合成出力 線 L 2に対して力 シプリ ングコンデンサ C 2 2を介して接続されるカス コー ド増幅器は、 力スコ一 ド接続された 2つの n M O S トランジスタ N 2 2 , N 2 3から構成される S transistors are composed of N 2 1 and N 2 3. The cascode amplifier connected to the second composite output line L 2 via the force-splitting capacitor C 2 2 is composed of two n-type MOS transistors N connected in a force cord. Composed of 2 2 and N 2 3
n M O S ト ラ ンジスタ N 2 3は、 第 1の合成出力線 L 1 から供給され る信号を増幅するカスコー ド増幅器の 2段目の増幅器と 、 第 2の合成出 力線 L 2から供給される信号を増幅するカスコード増幅器の 2段目の増 幅器とを兼用している 。 そして、 この n MO S トランジスタ N 2 3の ド レイ ン側、 すなわち、 カスコ一ド増幅器の出力段 (次段 L N A 5の出力 端子 O U T側) には負荷抵抗 R Lが接続されている。  The n MOS transistor N 2 3 is supplied from the second-stage amplifier of the cascode amplifier that amplifies the signal supplied from the first combined output line L 1 and from the second combined output line L 2 It also serves as the second stage amplifier of the cascode amplifier that amplifies the signal. A load resistor R L is connected to the drain side of the n MOS transistor N 2 3, that is, to the output stage of the cascade amplifier (the output terminal O U T side of the next stage L N A 5).
すなわち、 次段 L N A 5は 、 第 1の合成出力線 L 1 から一方の入力端 子 I N 1 を介して供給される信号と、 第 2の合成出力線し 2から他方の 入力端子 I N 2を介して供給される信号とを 2つのカス 一ド増幅器に て各々増幅し、 増幅した各信号を加算して出力端子 O U Tから出力する よ う に成されている。  That is, the next-stage LNA 5 receives a signal supplied from the first combined output line L 1 through one input terminal IN 1 and the second combined output line 2 through the other input terminal IN 2. The signals supplied are amplified by two cascade amplifiers, and the amplified signals are added and output from the output terminal OUT.
n M O S ト ラ ンジスタ N 2 4 , N 2 5は、 カス コー ド接 feeの後段に当 たる n MO S トランジスタ N 2 3に対してゲー ト接地用のノくィァスを与 えるための ト ラ ンジスタである。 n MO S ト ラ ンジスタ N 2 6は電流ミ ラ一回路を構成する一方の トランジスタであり、 カスコ一 K接続の前段 に当たる n MO S トランジスタ N 2 1 , N 2 2 と共に電流ヽラー回路を 構成する  n MOS transistors N 2 4 and N 2 5 are transistors for providing a gate grounding noise to the n MOS transistor N 2 3, which is the latter stage of the cascode connection fee. It is. n MO S transistor N 2 6 is one of the transistors that make up a current mirror circuit, and it forms a current error circuit with n MO S transistors N 2 1 and N 2 2, which is the preceding stage of the Casco connection.
すなわち、 n MO S ト ラ ンジスタ N 2 6の ドレイ ンに 準電流と して 制御電流 I B 5を入力し、 力スコ一 ド増幅器の前段側に当たる n M O S ト ラ ンジスタ N 2 1 , N 2 2の ドレイ ンに制御電流 I B 5 と比例した電 流が流れるよ うにする 。 つま り、 可変電流源 2 0 よ り n M o S トランジ スタ N 2 6に入力された制御電流 I B 5に比例した電流が 、 当該 n M O That is, the control current IB 5 is input as a quasi-current to the drain of the n MOS transistor N 2 6, and the n MOS transistors N 2 1 and N 2 2 corresponding to the front stage side of the power cord amplifier are input. Ensure that a current proportional to the control current IB 5 flows through the drain. In other words, the current proportional to the control current I B 5 input to the n M o S transistor N 26 from the variable current source 20 is the n M O
S ト ラ ンジスタ N 2 6に電流ミ ラー接続された 2つのカス — ド増幅器 に供給される。 これによ り、 次段 L N A 5の利得が制御電流 I B 5によ つて制御されるよ うに成されている。 以上詳しく説明 したよ う に、 本実施形態では、 初段 L N A 1 〜 4 と次 段 L N A 5 との 2段構成にして、 制御電流 I B 1 〜 I B 4が同時には流 れるこ とのない初段 L N A 1 〜 4 、 つま り 、 同時には動作するこ とのな い初段 L N A 1 〜 4の出力線どう しを接続し、 その合成出力線 L I , L 2 を次段 L N A 5 に各々入力するよ う にしている。 そ して、 同時に動作 している初段 L N A 1 〜 4の出力信号の加算は次段増幅器 5において行 う よ うにしている。 S transistor N 2 6 is supplied to two cascaded amplifiers connected in a current mirror. As a result, the gain of the next-stage LNA 5 is controlled by the control current IB 5. As described above in detail, in the present embodiment, the first-stage LNA 1 to 4 and the next-stage LNA 5 have a two-stage configuration, and the control currents IB 1 to IB 4 do not flow simultaneously. ~ 4, that is, connect the output lines of the first stage LNA 1 ~ 4 that cannot operate at the same time, and input the combined output lines LI and L2 to the next stage LNA 5 respectively. Yes. The next stage amplifier 5 adds the output signals of the first stage LNA 1 to 4 operating simultaneously.
これによ り 、 出力段がソースフォロ ワになっている CMO Sプロセス の利得可変増幅器においても、 同時に動作している初段増幅器 1 〜 4の 出力信号を次段増幅器 5 において加算するこ とができるので、 広いダイ ナミ ック レンジを確保するこ とができる。 また、 複数の初段 L N A 1 〜 4に流す制御電流 I B 1 〜 I B 4の トータル値が常に一定となるよ う に 制御しているので、 低い雑音特性および、 制御電圧と利得との関係にお ける高い線形性も確保するこ とができる。  As a result, even in the variable gain amplifier of the CMOS process in which the output stage is a source follower, the output signals of the first stage amplifiers 1 to 4 operating simultaneously can be added in the next stage amplifier 5. Therefore, a wide dynamic range can be secured. In addition, since the total value of the control currents IB 1 to IB 4 flowing through the multiple first-stage LNAs 1 to 4 is controlled to be always constant, low noise characteristics and the relationship between control voltage and gain High linearity can be secured.
また、 本実施形態によれば、 初段 L N A 1〜 4の反転増幅器 P I , 1で生じたノイズが、 当該反転増幅器 P 1, N 1 に対して並列に接続さ れた第 2増幅器 6 0 よ り出力されるノイズと逆相で加算されるこ とによ つて相殺される。 これによ り、 CMO Sプロセスの初段 L NA 1〜 4に おいて雑音指数の悪化を抑制することができる。  Further, according to the present embodiment, the noise generated in the inverting amplifiers PI, 1 of the first-stage LNAs 1 to 4 is transmitted from the second amplifier 6 0 connected in parallel to the inverting amplifiers P 1 and N 1. It is canceled out by adding in the opposite phase to the output noise. As a result, noise figure deterioration can be suppressed in the first stage LNA 1 to 4 of the CMO S process.
さ らに、 本実施形態によれば、 制御電流 I B 1〜 I B 4が供給されて いない初段 L NA 1 〜 4の第 1増幅器 5 0および第 2増幅器 6 0の動作 をスィ ツチ手段によって完全にオフとすることができる。 これによ り、 増幅動作に関与しない初段 L N A 1 〜 4の トランジスタからノイズが生 じないよ うにするこ とができるので、 CMO Sプロセスの初段 L N A 1 〜 4において雑音指数の悪化を抑制するこ とができる。  Furthermore, according to the present embodiment, the operation of the first amplifier 50 and the second amplifier 60 of the first stage LNA 1 to 4 where the control currents IB 1 to IB 4 are not supplied is completely performed by the switch means. Can be off. As a result, it is possible to prevent noise from the transistors in the first stage LNA 1 to 4 that are not involved in the amplification operation, so that deterioration of the noise figure is suppressed in the first stage LNA 1 to 4 of the CMOS process. You can.
一般に、 増幅器を縦続接続したときの全体の雑音指数 N Fは、 下記の 式で与えられる。 In general, the overall noise figure NF when amplifiers are cascaded is It is given by the formula.
N F = N F 1 + (N F 2 - 1 )/G 1 + (N F 3 - 1 )/G 1 * G 2 + こ こで 、 N F 1 は 1段目の増幅器の雑音指数、 N F 2は 2段目の増幅器 の雑音指数、 N F 3は 3段目の増幅器の雑音指数である。 また、 G 1 は NF = NF 1 + (NF 2-1) / G 1 + (NF 3-1) / G 1 * G 2 + where NF 1 is the noise figure of the first stage amplifier and NF 2 is the second stage NF 3 is the noise figure of the third stage amplifier. G 1 is
1段目の増幅器の利得、 G 2は 2段目の増幅器の利得である。 The gain of the first stage amplifier, G 2 is the gain of the second stage amplifier.
上述の式から分かるよ うに、 増幅器全体の雑音指数 N Fを小さ くする には、  As can be seen from the above equation, to reduce the noise figure N F of the entire amplifier,
( 1 ) 1段目の増幅器の雑音指数 N F 1 を小さ くする  (1) Reduce the noise figure N F 1 of the first stage amplifier
( 2 ) 1段目の増幅器の利得 G 1 を大き くする  (2) Increase the gain G1 of the first stage amplifier
こ とが必要となる。 本実施形態で言えば、 初段増幅器 1 〜 4の雑音指数 を小さ < するこ とが特に求められる。 これに対して本実施形態では 、 上 述のよ ラ に初段増幅器 1 〜 4の雑音指数を小さ く することができるのでThis is necessary. In this embodiment, it is particularly required to reduce the noise figure of the first stage amplifiers 1 to 4. In contrast, in the present embodiment, the noise figure of the first stage amplifiers 1 to 4 can be reduced as described above.
、 利得可変増幅器全体の雑音指数を小さ く するこ とができ、 良好なス,口 感度を得ることができる。 As a result, the noise figure of the entire variable gain amplifier can be reduced, and good mouth sensitivity can be obtained.
なお 、 上記実施形態では、 初段 L NA 1 〜 4の数を 4個と したが、 こ れは単なる一例に過ぎない。 また、 上記実施形態では、 2つの初段 L N Aの出力を結線して合成出力線を形成しているが、 これも単なる一例に 過ぎない。 すなわち、 制御電流が同時に流れた初段 L N Aどう しであれ ば、 3つ以上の初段 L NAの出力を結線して合成出力線を形成するよ う にしても良い。  In the above embodiment, the number of first-stage LNAs 1 to 4 is four, but this is merely an example. In the above embodiment, the outputs of the two first-stage L N A are connected to form a composite output line, but this is also merely an example. That is, as long as the first stage L NAs that simultaneously flow control currents, the output of three or more first stage L NAs may be connected to form a composite output line.
また、 上記実施形態では、 4つの制御 流 I B 1 〜 I B 4の つち多 < と も 2つの制御電流を同時に流す例につレ、て説明したが、 これに限定さ れない。 例えば、 初段 L N Aの数を 4個よ り多くする場合におレ、て、 3 つ以上の制御電流を同時に流すケースがあつても良い  Further, in the above-described embodiment, the description has been given of the example in which two control currents are simultaneously supplied, and many of the four control currents I B 1 to I B 4 <, but the present invention is not limited to this. For example, if the number of first stage L N A is more than four, there may be a case where three or more control currents flow simultaneously.
また、 上記実施形態の利得可変増幅器は 、 例えばラジォチュ一ナの R F— A G C回路に用いて好適であるが、 R F— A G C回路以外にも適用 するこ とが可能である。 R F— A G C回路以外に適用する場合、 第 2〜 第 4の初段 L NA 2〜4の入力段にアツテネ一タ 1 1〜 1 3 を接続する 代わり に、 増幅器を接続しても良レ、 。 すなわち、 上記実施形態では、 入 力信号を 2 0 [ d B ]ずつ減衰させることによって ト一タノレで 8 0 [ d B ] のダイナミ ック レ ンジを確保する例につレヽて説明したが、 入力信号を 2The variable gain amplifier of the above embodiment is, for example, a radio tuner R Although it is suitable for use in the F-AGC circuit, it can be applied to other than the RF-AGC circuit. RF—When applied to other than AGC circuits, an amplifier can be connected instead of connecting the attenuators 11 to 13 to the input stages of the 2nd to 4th first stage LNA 2 to 4. In other words, in the above embodiment, the input signal is attenuated by 20 [dB] by one step, and an example in which a dynamic range of 80 [dB] is ensured by one-to-one is described. Input signal 2
0 [ d B ]ずつ増幅させることによつて トータルで 8 0 [ d B ]のダイナミ ック レ ンジを確保するよ うにしてち良い。 この場合は 、 アツテネータ 1By amplifying each 0 [dB], a total dynamic range of 80 [dB] may be secured. In this case, Attenuator 1
1〜 1 3の代わり に用いる増幅器が 、 本発明のレベノレ調整器を構成する また、 上記実施形態では、 図 2に示すィンノく一タ I N V 1 , I N V 2The amplifier used instead of 1 to 13 constitutes the Revenore regulator of the present invention. In the above embodiment, the inverters I N V 1 and I N V 2 shown in FIG.
、 p MO S トランジスタ P 6および n M O S 卜ランジスタ N 9〜N 1 0 によってスィ ツチ手段を構成する例につレゝて説明したが、 これは一例に 過ぎない。 例えば、 イ ンバータ I N V 1, I N V 2および p MO S トラ ンジスタ P 6によってスィ ツチ手段を構成しても良い。 この場合は少な く とも、 可変電流源 2 0から制御電流 I B 1〜 I B 4が供給されていな いときに、 第 1増幅器 5 0、 第 2増幅器 6 0およびバイ ア ス回路 N 5 , N 6を電源電圧 V D Dから完全に切り離すこ とができる。 制御電流 I B 1〜 I B 4が供給されていないので増幅動作は行われないが、 その場合 に電源電圧 V D Dから トランジスタを完全に切り離すこ とによ り、 雑音 指数の悪化を抑制することができる。 In the above description, the switch means is composed of the p MO S transistor P 6 and the n M Os transistors N 9 to N 10, but this is only an example. For example, the switch means may be constituted by the inverters I N V 1, I N V 2 and the p MOS transistor P 6. In this case, at least when the control currents IB 1 to IB 4 are not supplied from the variable current source 20, the first amplifier 50, the second amplifier 60, and the bias circuit N 5, N 6 Can be completely disconnected from the power supply voltage VDD. Since the control currents I B 1 to I B 4 are not supplied, the amplification operation is not performed. In that case, the noise figure can be prevented from deteriorating by completely disconnecting the transistor from the power supply voltage V DD.
または、 n MO S トランジスタ N 9〜N 1 0によってスィ ッチ手段を 構成するよ うにしても良い。 この場合は少なく と も、 第 1増幅器 5 0 を 構成する トランジスタ N 4および第 2増幅器 6 0を構成する トランジス. タ N 3は何れもゲ一 トがロ ウレベルと.なって完全にオフとなる。 これに よ り、 可変電流源 2 0から制御電流 I B 1〜 I B 4が供給されていない ときに、 第 1増幅器 5 0および第 2増幅器 6 0の動作を完全にオフとす ることによ り、 雑音指数の悪化を抑制することができる。 Alternatively, the switch means may be constituted by n MOS transistors N 9 to N 10. In this case, at least, the transistor N 4 constituting the first amplifier 50 and the transistor constituting the second amplifier 60 are both at the low level and completely turned off. . As a result, control currents IB 1 to IB 4 are not supplied from variable current source 20 Sometimes, by turning off the operations of the first amplifier 50 and the second amplifier 60 completely, it is possible to suppress the deterioration of the noise figure.
また、 上記実施形態では、 次段 L N A 5を構成する 2つのカスコー ド 増幅器において、 カスコ一 ド接続における前段側の ト ラ ンジスタの出力 段において信号の加算を行う例について説明したが、 これに限定されな い。 例えば、 カスコー ド接続における後段側の トランジスタの出力段に おいて信号の加算を行う よ うにしても良い。  In the above embodiment, an example has been described in which signals are added at the output stage of the upstream transistor in the cascade connection in the two cascode amplifiers constituting the next-stage LNA 5, but the present invention is not limited to this. Not. For example, the signals may be added at the output stage of the rear stage transistor in the cascode connection.
その他、 上記実施形態は、 何れも本発明を実施するにあたっての具体 化の一例を示したものに過ぎず、 これによつて本発明の技術的範囲が限 定的に解釈されてはならないものである。 すなわち、 本発明はその精神 、 またはその主要な特徴から逸脱することなく 、 様々な形で実施するこ とができる。 産業上の利用可能性  In addition, each of the above-described embodiments is merely an example of the embodiment for carrying out the present invention, and the technical scope of the present invention should not be construed as being limited thereby. is there. That is, the present invention can be implemented in various forms without departing from the spirit or the main features thereof. Industrial applicability
本発明は、 複数の増幅器を接続して利得可変範囲を大き く した利得可 変増幅器に有用である。 例えば、 本発明の利得可変増幅器は、 車載機や 携帯電話機などの移動体に実装されるラジオチューナに用いて好適であ る  The present invention is useful for a gain variable amplifier in which a plurality of amplifiers are connected to increase the gain variable range. For example, the variable gain amplifier of the present invention is suitable for use in a radio tuner mounted on a mobile body such as an in-vehicle device or a mobile phone.

Claims

請 求 の 範 囲 The scope of the claims
1 . 一の入力に対して並列に接続され、 各々に流される制御電流によつ て増幅動作を行う複数の初段増幅器と、 1. a plurality of first stage amplifiers connected in parallel to one input and performing an amplification operation by a control current flowing through each of them;
上記複数の初段増幅器の少なく と も一部に対して当該初段増幅器の入 力側に接続され、 上記複数の初段増幅器に入力する信号のレベルがそれ ぞれ異なるもの となるよ うに調整する レベル調整器と、  Level adjustment that is connected to the input side of the first-stage amplifier for at least some of the plurality of first-stage amplifiers, and adjusts so that the levels of signals input to the plurality of first-stage amplifiers are different. And
'上記複数の初段増幅器の後段に接続される次段増幅器と、  'A next-stage amplifier connected to the subsequent stage of the plurality of first-stage amplifiers;
上記複数の初段増幅器に流す上記制御電流を制御し、 同時に流れる制 御電流の トータル値が一定となるよ うにする可変電流源とを備え、 上記複数の初段増幅器のう ち、 上記制御電流が同時には流れることの ない初段増幅器の出力線どう しを接続して複数の合成出力線を形成し、 上記複数の合成出力線を上記次段増幅器の複数の入力端に別々に入力す るよ うに成し、  A variable current source that controls the control current flowing through the plurality of first-stage amplifiers so that the total value of the control current flowing simultaneously is constant, and the control currents of the plurality of first-stage amplifiers are simultaneously The output lines of the first stage amplifier that does not flow are connected to form a plurality of combined output lines, and the plurality of combined output lines are separately input to the plurality of input terminals of the next stage amplifier. And
上記次段増幅器は、 上記複数の入力端よ り入力された信号を各々増幅 し、 増幅した各信号を加算して出力することを特徴とする利得可変増幅 器。  The next-stage amplifier amplifies signals input from the plurality of input terminals, adds the amplified signals, and outputs the amplified signals.
2 . 上記複数の初段増幅琴はそれぞれ、  2. Each of the above first-stage amplification koto is
入力信号の位相を反転して増幅する第 1増幅器と、  A first amplifier for inverting and amplifying the phase of the input signal;
上記入力信号を増幅する第 2増幅器とを備えて構成され、  A second amplifier for amplifying the input signal,
上記第 1増幅器の出力信号と上記第 2増幅器の出力信号とを加算して 出力するよ うにしたことを特徴とする請求の範囲第 1項に記載の利得可 変増幅器。  2. The gain variable amplifier according to claim 1, wherein the output signal of the first amplifier and the output signal of the second amplifier are added and output.
3 . 上記複数の初段増幅器はそれぞれ、  3. Each of the multiple first stage amplifiers is
上記可変電流源から上記制御電流が供給されていないときには上記第 1増幅器および上記第 2増幅器の動作をオフにするためのスィ ッチ手段 を更に備えたことを特徴とする請求の範囲第 2項に記載の利得可変増幅 器。 Switch means for turning off the operation of the first amplifier and the second amplifier when the control current is not supplied from the variable current source The variable gain amplifier according to claim 2, further comprising:
PCT/JP2008/061285 2007-06-21 2008-06-13 Variable gain amplifier WO2008156156A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007163695A JP2009005055A (en) 2007-06-21 2007-06-21 Gain-variable amplifier
JP2007-163695 2007-06-21

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2008156156A1 true WO2008156156A1 (en) 2008-12-24

Family

ID=40156314

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2008/061285 WO2008156156A1 (en) 2007-06-21 2008-06-13 Variable gain amplifier

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP2009005055A (en)
WO (1) WO2008156156A1 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8138835B2 (en) * 2010-02-11 2012-03-20 Qualcomm, Incorporated Wide band LNA with noise canceling

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06500440A (en) * 1990-08-14 1994-01-13 アナログ・デバイセズ・インコーポレイテッド Variable gain amplifier with wide dynamic range controlled by analog signal
JP2001044776A (en) * 1999-07-27 2001-02-16 Sony Corp Variable gain amplifier and receiver
JP2005136846A (en) * 2003-10-31 2005-05-26 Sharp Corp Variable amplifier and mobile wireless terminal using the same

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06500440A (en) * 1990-08-14 1994-01-13 アナログ・デバイセズ・インコーポレイテッド Variable gain amplifier with wide dynamic range controlled by analog signal
JP2001044776A (en) * 1999-07-27 2001-02-16 Sony Corp Variable gain amplifier and receiver
JP2005136846A (en) * 2003-10-31 2005-05-26 Sharp Corp Variable amplifier and mobile wireless terminal using the same

Also Published As

Publication number Publication date
JP2009005055A (en) 2009-01-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101320468B1 (en) An apparatus, a wireless device and a method for cascode amplifier with protection circuitry
US8258869B2 (en) Low noise amplifier with current bleeding branch
US8536947B2 (en) Class AB amplifier with resistive level-shifting circuitry
US20080036538A1 (en) Rail-to-rail class ab amplifier
US20060244530A1 (en) Digitally adjusted variable gain amplifier (VGA) using switchable differential pairs
US7795979B2 (en) Automatic gain control circuit and low noise amplifying circuit
US7382189B2 (en) Multi-gain amplifier with input impedance control
JP5523619B2 (en) Variable gain amplifier
US20180323756A1 (en) Power amplifier circuit with adjustable bias voltage
JP2006279963A (en) Low noise amplifier and differential amplifier with variable gain mode
US5926068A (en) Variable gain amplifier or analog multiplexer with feedforward current blocking
US8880013B2 (en) Gain control in a shared RF front-end path for different standards that use the same frequency band
US20090027128A1 (en) Variable gain amplifier
US8358173B2 (en) CMOS power amplifier
JP2008028908A (en) Gain variable low-noise amplifier
WO2008044750A1 (en) Low-noise amplifier
JP4252423B2 (en) Variable amplifier and portable radio terminal using the same
CN109067371B (en) Resistance-network-free programmable gain amplifier circuit
WO2008156156A1 (en) Variable gain amplifier
TW201306473A (en) Amplifier and associated receiver
KR20150096193A (en) low noise amplifier supporting multiple gain modes
JP5742522B2 (en) Variable gain amplifier circuit and communication device using variable gain amplifier circuit
WO2008123624A1 (en) Low-noise amplifier
JP2008028766A (en) Electronic circuit, amplifier circuit and communication system mounted therewith
WO2008156155A1 (en) Variable gain amplifier

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 08777430

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 08777430

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1