可变增益放大器制造技术

可变增益放大器(1)具备：信号传递电路(10、20)，其包含并联连接于信号输入部(2P、2N)与信号输出部(3P、3N)之间的多个放大用晶体管部(111～11N、211～21N)；负载电路(40)，其连接于电源电压(VDD)的供给线与信号传递电路(10、20)的输出侧端部之间；信号短接电路(30)，其包含连接于电源电压(VDD)的供给线与信号传递电路(10、20)的输入侧端部之间的短接用晶体管部(31)；恒流源电路(42)；以及晶体管控制电路(46)。晶体管控制电路(46)从放大用晶体管部(111～11N、211～21N)和短接用晶体管部(31)中选择应处于导通状态的规定数量的晶体管部，并提供使被选择的相应的晶体管部处于导通状态的控制电压。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】可变增益放大器
本专利技术涉及用于调节高频信号等信号的振幅的可变增益放大器。
技术介绍
在移动电话等通信装置中，可变增益放大器被用于调节发送信号和接收信号的振幅。此外，可变增益放大器还被用于调节信号相位的相移电路。例如，在矢量合成型相移电路中，使用可变增益放大器调节相位彼此偏移90度的同相信号和正交信号各自的振幅，通过将作为其结果得到的两个信号相加，生成输出信号。通过控制针对同相信号和正交信号各自的增益，能够进行输出信号的相位控制。例如，在专利文献1(日本特开2007-259297号公报)中公开了这样的可变增益放大器。图7是专利文献1中公开的现有的可变增益放大器100的概要结构图。该可变增益放大器100具有通过数字控制实现的电流导引(Current-steering)结构。如图7所示，可变增益放大器100具备：双极晶体管Q1，其对从信号输入端子101经由电容器C1输入的信号进行电压-电流转换；基极电流供给电路121，其向该双极晶体管Q1供给基极电流；信号传递电路111，其具有多个晶体管P1～PM；信号短接电路110，其具有多个晶体管A1～AM；以及栅极电位控制电路122，其选择性地使这些晶体管P1～PM，A1～AM处于导通状态或截止状态。信号传递电路111连接于双极晶体管Q1的集电极端子与信号输出端子102之间，信号短接电路110连接于该集电极端子与电源电压VDD的供给线之间。此外，负载电阻113连接于信号传递电路111与电源电压VDD的供给线之间。此外，接地电位VSS被施加到双极晶体管Q1的发射极。从双极晶体管Q1的集电极端子输出的电流信号被输入到信号传递电路111和信号短接电路110。栅极电位控制电路122可以通过控制晶体管P1～PM，A1～AM各自的栅极电位，来控制在晶体管P1～PM，A1～AM中处于导通状态的晶体管的总数(栅极宽度W与栅极长度L之比W/L的总和)。现在，当设信号传递电路111中的导通状态的晶体管数为np、信号短接电路110中的导通状态的晶体管数为na时，可以利用下式确定电流增益Di。Di＝np/(np+na)＝1/(1+na/np)栅极电位控制电路122通过将该式子的中间部分的分母np+na的值控制为恒定，而使得从双极晶体管Q1的集电极端子观察信号传递电路111和信号短接电路110时的阻抗恒定。在先技术文献专利文献专利文献1：日本特开2007-259297号公报(图2)
技术实现思路
专利技术要解决的课题在如上所述的现有的可变增益放大器中，电流增益Di由np与na之比决定，因此需要大量晶体管以提高增益分辨率。然而，当晶体管数增多时，寄生电容增大，由此存在可变增益放大器在高频下的特性劣化的课题。鉴于上述情况，本专利技术的目的在于提供能够以较少的晶体管数抑制高频特性的劣化的可变增益放大器。用于解决课题的手段本专利技术的一个方式的可变增益放大器的特征在于，具备：信号输入部；信号输出部；信号传递电路，其具有与所述信号输入部连接的输入侧端部和与所述信号输出部连接的输出侧端部，包含并联连接于所述输入侧端部与所述输出侧端部之间的多个放大用晶体管部；负载电路，其连接于电源供给线与所述信号传递电路的相应的输出侧端部之间；信号短接电路，其包含连接于所述电源供给线与所述信号传递电路的相应的输入侧端部之间的至少一个短接用晶体管部；恒流源电路，其与所述信号传递电路的相应的输入侧端部连接；以及晶体管控制电路，其从所述多个放大用晶体管部和所述至少一个短接用晶体管部中选择应处于导通状态的规定数量的晶体管部，并提供使相应的被选择的晶体管部处于导通状态的控制电压。专利技术效果根据本专利技术，能够利用较少的晶体管数得到较高的增益分辨率，能够实现高频特性优异的可变增益放大器。附图说明图1是作为本专利技术的实施方式1的可变增益放大器的概要结构图。图2是作为比较例的可变增益放大器的概要结构图。图3A、图3B和图3C是示出增益的设定值与实际增益之间的关系的曲线图。图4是表示示出包含增益的设定值与实际增益之间的关系的数值的表的图。图5是示出总工作对数与增益精度之间的关系的曲线图。图6是作为本专利技术的实施方式2的可变增益放大器的概要结构图。图7是现有的可变增益放大器的结构图。具体实施方式下面，参照附图对本专利技术的各种实施方式详细地进行说明。实施方式1.图1是作为本专利技术的实施方式1的可变增益放大器1的概要结构图。如图1所示，该可变增益放大器1具有通过数字控制实现的电流导引(Current-steering)结构，具备一对信号输入端子2P、2N和一对信号输出端子3P、3N，其中，由正相输入信号和反相输入信号的对构成的差分输入信号被输入到该一对信号输入端子2P、2N，该一对信号输出端子3P、3N输出由正相输出信号和反相输出信号的对构成的差分输出信号。正相输入信号被输入到信号输入端子(第1信号输入端子)2P，反相输入信号被输入到信号输入端子(第2信号输入端子)2N，其中，所述反相输入信号具有正相输入信号的相位反转得到的相反相位。此外，信号输出端子(第1信号输出端子)3P输出正相输出信号，信号输入端子(第2信号输出端子)2N输出反相输出信号。另外，由一对信号输入端子2P、2N构成本实施方式的信号输入部，由一对信号输出端子3P、3N构成本实施方式的信号输出部。如图1所示，可变增益放大器1具备：非反转信号传递电路10，其包含N个(N是大于等于3的整数)放大用晶体管部111～11N；反转信号传递电路20，其包含N个放大用晶体管部211～21N；以及信号短接电路30，其包含信号线短接用的晶体管部31。由这些非反转信号传递电路10和反转信号传递电路20的组构成本实施方式的信号传递电路。此外，可变增益放大器1具备：负载电路40，其连接于第1电源电压VDD的供给线与信号传递电路(非反转信号传递电路10和反转信号传递电路20)的输出侧端部之间；恒流源电路42，其连接于第2电源电压VSS(VSS＜VDD)的供给线与信号传递电路的输入侧端部之间；以及栅极电位控制电路46，其作为晶体管控制电路发挥功能。该栅极电位控制电路46从放大用晶体管部111～11N，211～21N和信号线短接用的晶体管部31中选择应处于导通状态的晶体管部的组合，将使该所选择的组合的晶体管部成为导通状态的控制电压提供给放大用晶体管部111～11N，211～21N和和晶体管部31。如后面叙述的那样，可变增益放大器1的可变增益根据所选择的晶体管部的组合来确定。另外，电源电压VSS可以是例如零伏的接地电位。此外，可变增益放大器1具备：恒流源电路42，其与非反转信号传递电路10的输入端和反转信号传递电路20的输入端连接；以及电流控制电路45，其对流过该恒流源电路42的两个电流量进行可变控制。恒流源电路42由两个可变恒流源43P、43N构成。一方的可变恒流源(第1恒流源)43P的一端与信号输入端子2P连接，另一方的可变恒流源(第2恒流源)43N的一端与信号输入端子2N连接。此外，这些可变恒流源43P、43N的另一端与第2电源电压VSS的供给线连接。电流控制电路45能够对分别流过这些可变恒流源43P、43N的两个电流量独立地进行可变控制。负载电路40由分别由电阻元件构成的两个负载电阻41P、41N构成。该负载电路40连接本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可变增益放大器，其特征在于，所述可变增益放大器具备：信号输入部；信号输出部；信号传递电路，其具有与所述信号输入部连接的输入侧端部和与所述信号输出部连接的输出侧端部，包含并联连接于所述输入侧端部与所述输出侧端部之间的多个放大用晶体管部；负载电路，其连接于电源供给线与所述信号传递电路的相应的输出侧端部之间；信号短接电路，其包含连接于所述电源供给线与所述信号传递电路的相应的输入侧端部之间的至少一个短接用晶体管部；恒流源电路，其与所述信号传递电路的相应的输入侧端部连接；以及晶体管控制电路，其从所述多个放大用晶体管部和所述至少一个短接用晶体管部中选择应处于导通状态的规定数量的晶体管部，提供使被选择的相应的晶体管部处于导通状态的控制电压。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种可变增益放大器，其特征在于，所述可变增益放大器具备：信号输入部；信号输出部；信号传递电路，其具有与所述信号输入部连接的输入侧端部和与所述信号输出部连接的输出侧端部，包含并联连接于所述输入侧端部与所述输出侧端部之间的多个放大用晶体管部；负载电路，其连接于电源供给线与所述信号传递电路的相应的输出侧端部之间；信号短接电路，其包含连接于所述电源供给线与所述信号传递电路的相应的输入侧端部之间的至少一个短接用晶体管部；恒流源电路，其与所述信号传递电路的相应的输入侧端部连接；以及晶体管控制电路，其从所述多个放大用晶体管部和所述至少一个短接用晶体管部中选择应处于导通状态的规定数量的晶体管部，提供使被选择的相应的晶体管部处于导通状态的控制电压。2.根据权利要求1所述的可变增益放大器，其特征在于，所述多个放大用晶体管部和所述至少一个短接用晶体管部分别具有彼此并联连接的一对晶体管。3.根据权利要求2所述的可变增益放大器，其特征在于，所述一对晶体管被控制为，当处于导通状态时成为栅极接地晶体管。4.根据权利要求2所述的可变增益放大器，其特征在于，所述信号输入部具有第1信号输入端子和第2信号输入端子，其中，正相输入信号被输入到该第1信号输入端子，反相输入信号被输入到该第2信号输入端子，所述信号输出部具有第1信号输出端子和第2信号输出端子，其中，该第1信号输出端子输出正相输出信号，该第2信号输出端子输出反相输出信号，所述信号传递电路具有：非反转信号传递电路，其包含第1晶体管组和第2晶体管组作为所述多个放大用晶体管部的一部分，所述第1晶体管组并联连接于所述第1信号输入端子与所述第1信号输出端子之间，所述第2晶体管组并联连接于所述第2信号输入端子与所述第2信号输入端子之间；以及反转信号传递电路，其包含第3晶体管组和第4晶体管组作为所述多个放大用晶体管部的另一部分，所述第3晶体管组并联连接于所述第1信号输入端子与所述第2信号输出端子之间，所述第4晶体管组并联连接于所述第2信号输入端子与所述第1信号输入端子之间，所述负载电路具有：第1负载电阻，其连接于所述第1晶体管组的输出端与所述电源供给线之间，并且连接于所述第3晶体管组的输出端与所述电源供给线之间；以及第2负载电阻，其连接于所述第2晶体管组的输出端与所述电源供给线之间，并且连接于所述第4晶体管组的输出端与所述电源供给线之间，所述恒流源电路包含：第1恒流源，其与所述第1晶体管组的输入端和所述第3晶体管组的输入端连接；以及第2恒流源，其与所述第2晶体管组的输入端和所述第4晶体管组的输入端连接。5.根据权利要求1所述的可变增益放大器，其特征在于，所述多个放大用晶体管部具有彼此并联连接的多个放大用晶体管，各个所述放大用晶体管的输入端与所述信号输入部连接，并且各个所述放大用晶体管的输出端与所述信号输出部连接，所述至少一个短接用晶体管部具有彼此并联连接的多个短接用晶体管，各个所述短接用晶体管的输入端与所述信号输入部连接，并且各个所述短接用晶体管的输出端与所述电源供给线连接，所述恒流源电路与各个所述放大用晶体管的输入端和各个所述短接用晶体管的输入端连接。6.根据权利要求5所述的可变增益放大器，其特征在于，各个所述放大用晶体管被控制为，当处于导通状态时成为栅极接地晶体管，各个所述短接用晶体管被控制为，当处于导通状态时成为栅极接地晶体管。7.一种可变增益放大器，其特征在于，所述可变增益放大器具备：信号输入部；信号输出部；信号传递电路，其具有与所述信号输入部连接的输入侧端部和与所述信号输出部连接的输出侧端部，包含并联连接于所述输入...

【专利技术属性】
技术研发人员：堤恒次，藤原孝信，加藤淳，稻边晋一，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP