專利名稱：增益可變放大器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及增益可改變的放大器。
背景技術(shù)：
圖6與圖7分別表示已有的增益可變放大器。
圖6所示的增益可變放大器具有能夠用射極接地的晶體管3放大從輸入端1輸入的信號(hào)后將其輸出到輸出端子2的結(jié)構(gòu)，具有由電源10通過(guò)負(fù)載9與基極接地的晶體管4的集電極-射極在晶體管3的集電極上施加電源電壓的高增益模式，以及電源10通過(guò)負(fù)載9與電阻7和基極接地的晶體管6的集電極-射極在晶體管3的集電極上施加電源電壓的低增益模式。11是產(chǎn)生決定晶體管3的工作點(diǎn)的偏壓的偏壓電源。
高增益模式5與低增益模式的選擇由選擇開關(guān)12進(jìn)行。
在選擇高增益模式時(shí)選擇開關(guān)12切換到接點(diǎn)12a一側(cè)。以此由偏壓電源13只向晶體管4、6的兩個(gè)基極中的晶體管4的基板施加偏壓，在晶體管3上通過(guò)晶體管4施加電源電壓。由晶體管3放大的信號(hào)通過(guò)分叉通路5從輸出端子2輸出。
在選擇低增益模式時(shí)，選擇開關(guān)12切換到接點(diǎn)12b側(cè)。以此由偏壓電源13只對(duì)晶體管6的基極施加偏壓，在晶體管3上通過(guò)晶體管6施加電源電壓。用晶體管3放大的信號(hào)通過(guò)分叉路8從輸出端2輸出。這種低增益模式的增益利用電阻7調(diào)整。
圖7的增益可變放大器利用調(diào)整分叉通路25分叉通路27的電流比對(duì)增益進(jìn)行調(diào)整，電流調(diào)整通過(guò)調(diào)整基極接地的晶體管6的基極電壓進(jìn)行，這一點(diǎn)與圖6不同。
詳細(xì)地說(shuō)，是用射極接地晶體管3放大從輸入端1輸入的信號(hào)RFin然后向輸出端2輸出的結(jié)構(gòu)，11是產(chǎn)生決定晶體管3的工作點(diǎn)的偏壓的偏壓電源。
存在著在晶體管3的集電極上由電源10通過(guò)負(fù)載9與基極接地晶體管4的集電極-射極施加電源電壓的高增益模式以及由電源10通過(guò)基板接地晶體管6的集電極-射極施加電源電壓的低增益模式。
晶體管4、6的基極上分別施加電源29、30來(lái)的電壓，改變電源30的輸出電壓，調(diào)整基極接地的晶體管6的基極電壓，進(jìn)行電流調(diào)整，從而可以對(duì)分叉通路25與分叉通路27的電流比進(jìn)行調(diào)整。
使用這種增益可變放大器的電路的例子，可以舉出高頻接收機(jī)的前端的前置放大器。如圖8所示，在前置放大器A的輸入級(jí)與輸出級(jí)分別以提高選擇性為目的連接帶通濾波器709、710、711為混頻電路。
帶通濾波器709、710是設(shè)計(jì)成以特定的輸入輸出阻抗?jié)M足要求的通過(guò)頻率特性的，因此相應(yīng)于高頻接收機(jī)使用的電場(chǎng)強(qiáng)度，在高增益模式與低增益模式之間切換增益可變放大器A的增益。
因此要求增益可變放大器A在高增益模式與低增益模式之間切換的情況下也要使輸入輸出阻抗保持所述特定阻抗。
但是，在圖6的增益改變方法中，高增益模式時(shí)和低增益模式時(shí)輸出阻抗有變化，因此對(duì)在高增益模式和低增益模式這兩種模式時(shí)，要取得輸出阻抗匹配是困難的。
又，圖7所示的增益改變方法中，分叉通路25與分叉通路27的電流比的調(diào)整方法是調(diào)整基極接地晶體管6的基極電壓，但是例如晶體管6的基極電壓如果有0.02伏特的變化，增益就變動(dòng)1dB，因此增益的調(diào)整是困難的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為解決上述問(wèn)題而作出的，其目的在于，提供一種對(duì)于高增益模式和低增益模式兩種模式，輸出阻抗變化小，能夠容易地對(duì)增益進(jìn)行正確調(diào)整的增益可變放大器。
為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明的增益可變放大器在第1晶體管的輸出電路中具有負(fù)載，第2晶體管的輸出電路安裝于第1晶體管的輸出電路與所述負(fù)載之間，將輸入到第1晶體管的輸入信號(hào)放大后從所述負(fù)載與第2晶體管的連接點(diǎn)取出放大信號(hào)，所述增益可變放大器的特征在于具有下面所述的結(jié)構(gòu)，即在高增益模式的情況下，只對(duì)第2、第3晶體管中的第2晶體管使控制偏壓導(dǎo)通，在低增益模式的情況下使第2、第3兩個(gè)晶體管的控制偏壓導(dǎo)通。
本發(fā)明第1項(xiàng)記載的增益可變放大器，在第1晶體管的輸出電路中具有負(fù)載，第2晶體管的輸出電路安裝于第1晶體管的輸出電路與所述負(fù)載之間，將輸入到第1晶體管的輸入信號(hào)放大后從所述負(fù)載與第2晶體管的連接點(diǎn)取出放大信號(hào)，所述增益可變放大器的特征在于，具有下面所述的結(jié)構(gòu)，即設(shè)置將第3晶體管的輸出電路并聯(lián)連接于第2晶體管的輸出電路與所述負(fù)載的串聯(lián)電路，同時(shí)接通或切斷第3晶體管的控制偏壓的開關(guān)手段，在高增益模式的情況下，切斷所述開關(guān)，只對(duì)第2、第3晶體管中的第2晶體管使控制偏壓導(dǎo)通，在低增益模式的情況下，接通所述開關(guān)手段，使第2、第3兩個(gè)晶體管的控制偏壓導(dǎo)通。
采用這樣的結(jié)構(gòu)，對(duì)于高增益模式和低增益模式兩種模式，輸出阻抗變化小，而且輸出電流由所述各基極接地型晶體管的尺寸比決定，因此能夠與控制偏壓無(wú)關(guān)地，容易地對(duì)增益進(jìn)行正確調(diào)整。
本發(fā)明第2項(xiàng)記載的增益可變放大器，在第1晶體管的輸出電路中具有負(fù)載，第2晶體管的輸出電路安裝于第1晶體管的輸出電路與所述負(fù)載之間，將輸入到第1晶體管的輸入信號(hào)放大后從所述負(fù)載與第2晶體管的連接點(diǎn)取出放大信號(hào)，所述增益可變放大器的特征在于，具有下面所述的結(jié)構(gòu)，即設(shè)置將第3晶體管的輸出電路并聯(lián)連接于第2晶體管的輸出電路與所述負(fù)載的串聯(lián)電路，同時(shí)將開關(guān)手段連接于第2、第3晶體管的兩個(gè)控制端子之間，在高增益模式的情況下，切斷所述開關(guān)手段，只使第2、第3晶體管中的第2晶體管的控制偏壓導(dǎo)通，在低增益模式的情況下，接通所述開關(guān)手段，使第2、第3兩個(gè)晶體管的控制偏壓導(dǎo)通。
本發(fā)明第3項(xiàng)記載的增益可變放大器，是在第2項(xiàng)記載的增益可變放大器中，具有下述特征，即所述開關(guān)手段由MOS晶體管構(gòu)成，所述第3晶體管的控制端子上并聯(lián)連接電阻。
本發(fā)明第4項(xiàng)記載的增益可變放大器，是在第1～3項(xiàng)記載中的任一項(xiàng)的增益可變放大器中，具有下述特征，即在第3晶體管的輸出電路上串聯(lián)連接電阻。
本發(fā)明第5項(xiàng)記載的增益可變放大器，是在第1～4項(xiàng)記載中的任一項(xiàng)的的增益可變放大器中，具有下述特征，即使第2晶體管和第3晶體管尺寸互不相同。
附圖概述

圖1是本發(fā)明實(shí)施形態(tài)1的增益可變放大器的電路圖。
圖2是本發(fā)明實(shí)施形態(tài)2的增益可變放大器的電路圖。
圖3是本發(fā)明實(shí)施形態(tài)3的增益可變放大器的電路圖。
圖4是本發(fā)明實(shí)施形態(tài)4的增益可變放大器的電路圖。
圖5是各實(shí)施形態(tài)的偏置電路的結(jié)構(gòu)圖。
圖6是已有的第1增益可變放大器的電路圖。
圖7是已有的第2增益可變放大器的電路圖。
圖8是表示增益可變放大器的使用例的方框圖。
具體實(shí)施形態(tài)下面根據(jù)圖1～圖5對(duì)本發(fā)明各實(shí)施形態(tài)加以說(shuō)明。
實(shí)施形態(tài)1圖1表示本發(fā)明實(shí)施形態(tài)1的增益可變放大器。
作為第1晶體管的射極接地晶體管102的輸出電路的集電極-射極側(cè)具有負(fù)載106，作為第2晶體管的基極接地晶體管103的輸出電路的集電極-射極安裝于晶體管102的集電極與負(fù)載106之間，作為晶體管102的輸入的由輸入端子1提供給基極的輸入信號(hào)RFin經(jīng)過(guò)放大后，從連接于負(fù)載106與晶體管103的連接點(diǎn)P1上的輸出端子2取出放大信號(hào)的增益可變放大器，作為第3晶體管的基極接地晶體管104的輸出電路的集電極-射極，與晶體管103的集電極-射極和負(fù)載106的串聯(lián)電路并聯(lián)連接。
108是由電源114生成晶體管103的基極偏壓的偏置電路，109是由電源115生成晶體管104的基極偏壓的偏置電路，在本實(shí)施形態(tài)中，形成這樣的結(jié)構(gòu)，即在電源115與偏置電路109之間串聯(lián)連接著作為開關(guān)手段的開關(guān)110、形成能使晶體管104的偏壓接通/斷開的結(jié)構(gòu)。111、112是高頻傍路電容器。107是電源113生成晶體管102的偏壓的偏置電路。
這樣構(gòu)成的增益可變放大器，不同于晶體管103上施加的偏壓不管高增益模式還是低增益模式都由偏置電路108施加的放大器，晶體管104的偏壓由開關(guān)110相應(yīng)于高增益模式和低增益模式如下所述選擇接通/斷開。
在高增益模式時(shí)，使開關(guān)110斷開，晶體管104截止。這時(shí)，全部高頻信號(hào)輸入到晶體管103的射極，被輸出到集電極，可以從輸出端2得到高增益的高頻信號(hào)。
低增益模式時(shí)，將開關(guān)110接通，使第2基極接地晶體管104導(dǎo)通以施加與晶體管103同值的基極電壓。這時(shí)，流入晶體管103與晶體管104的電流之比取決于晶體管103與第2基極接地晶體管104的尺寸比。
因此調(diào)整晶體管103與晶體管104的尺寸比可以容易而且正確地調(diào)整流入晶體管的電流，可以從輸出端2得到低增益的高頻信號(hào)。
例如，將晶體管103與晶體管104的尺寸比從1∶1調(diào)整為2∶3，可以把增益調(diào)整1dB。具體地說(shuō)，晶體管103與晶體管104的尺寸比從1∶1調(diào)整為2∶3可以將增益調(diào)整-1dB，將晶體管103與晶體管104的尺寸比從1∶1調(diào)整為3∶2，可以把增益調(diào)整+1dB。
又，由于高增益模式時(shí)與低增益模式時(shí)輸出的負(fù)載條件相同，所以輸出阻抗變化小。
采用本實(shí)施形態(tài)，能夠提供高增益模式時(shí)與低增益模式時(shí)阻抗變化小，能夠提供容易且正確地調(diào)整增益的放大器。
又，由于輸出電流取決于晶體管103、104的尺寸比，能夠不受控制偏壓影響地、容易且正確地進(jìn)行增益調(diào)整。
實(shí)施形態(tài)2圖2表示本發(fā)明實(shí)施形態(tài)2的增益可變放大器。
表示實(shí)施形態(tài)1的圖1中，晶體管104的基極偏壓由偏置電路109提供，而在本實(shí)施形態(tài)2中，晶體管103、104的兩個(gè)控制端子之間用作為開關(guān)手段的MOS晶體管201的輸出電路連接，MOS晶體管201的柵極上通過(guò)開關(guān)202施加來(lái)自電源203的電壓，實(shí)施形態(tài)2就只這一點(diǎn)與實(shí)施形態(tài)1存在結(jié)構(gòu)差異。
具體地說(shuō)，將MOS晶體管201的漏極連接于晶體管103基極上，MOS晶體管201的源極連接于晶體管104基極上。
在高增益模式時(shí)，斷開開關(guān)202，使晶體管104的基極開放，使晶體管104截止。這時(shí)，全部高頻信號(hào)被輸入到晶體管103的射極，又被輸出到集電極，可以從輸出端2得到高增益的高頻信號(hào)。
在低增益模式時(shí)，接通開關(guān)202，使晶體管104導(dǎo)通。借助于此，可以向晶體管103、104的基極提供相同值的基極偏壓。
這時(shí)，流往晶體管103與晶體管104的電流比利用晶體管103與晶體管104的尺寸比決定。因此，調(diào)整晶體管103與晶體管104的尺寸比可以容易且正確地調(diào)整流入晶體管的電流，可以從輸出端2得到低增益的高頻信號(hào)。
實(shí)施形態(tài)3
圖3表示本發(fā)明實(shí)施形態(tài)3的增益可變放大器。
本實(shí)施形態(tài)3只是在實(shí)施形態(tài)2的晶體管104的基極上并聯(lián)連接電阻301這一點(diǎn)不同于實(shí)施形態(tài)2。電阻301連接于晶體管104的基極與基準(zhǔn)電位302之間。
由于具有這樣的結(jié)構(gòu)，在將MOS晶體管201的漏極連接于晶體管103的基極上，將MOS晶體管201的源極連接于晶體管104的基極而構(gòu)成開關(guān)手段的情況下，如果想要選擇高增益模式而將開關(guān)202斷開，則由于晶體管104的基極通過(guò)電阻301接地，可以使晶體管104完全截止，可以使高頻功率衰減，防止高頻電力蔓延到輸出端。
實(shí)施形態(tài)4圖4為本發(fā)明實(shí)施形態(tài)4的增益可變放大器。
本實(shí)施形態(tài)4只是在實(shí)施形態(tài)2的晶體管104的集電極上串聯(lián)連接電阻401這一點(diǎn)上不同于實(shí)施形態(tài)2。
由于具有這樣的結(jié)構(gòu)，在低增益模式時(shí)將開關(guān)202接通，使晶體管104導(dǎo)通，于是能夠?qū)w管103與晶體管104的基極提供相同的電壓。在這里，利用在晶體管集電極上連接的電阻401，可以使高頻信號(hào)衰減，可以防止高頻電力蔓延到輸出端。
實(shí)施形態(tài)5在實(shí)施形態(tài)4中，在實(shí)施形態(tài)2的晶體管104的集電極上串聯(lián)電阻401，但是也可以在圖1所示的實(shí)施形態(tài)1中在晶體管104的集電極上串聯(lián)連接電阻。在這種情況下，也可以采用晶體管103與晶體管104的尺寸相同的結(jié)構(gòu)或使尺寸互不相同的結(jié)構(gòu)的任一種。
實(shí)施形態(tài)6在實(shí)施形態(tài)3中，在實(shí)施形態(tài)2的晶體管104的基極上并聯(lián)連接電阻301。在實(shí)施形態(tài)4中則在實(shí)施形態(tài)2的晶體管104的集電極上串聯(lián)連接電阻401，但是也可以在實(shí)施形態(tài)2的晶體管104的基極上并聯(lián)連接電阻301并且在晶體管104的集電極上串聯(lián)連接電阻401。在這種情況下也可以采用晶體管103和晶體管104的尺寸相同的結(jié)構(gòu)或使尺寸互不相同的結(jié)構(gòu)的任一種。
還有，上述各實(shí)施形態(tài)中的偏置電路107如圖5(b)所示由密勒電路構(gòu)成，偏置電路108如圖5(a)所示構(gòu)成。17A為偏置電路107的輸出，18A為偏置電路108的輸出，19是與偏置電路108的輸入的連接線，偏置電路109與偏置電路108一樣構(gòu)成。
如上所述。本發(fā)明的增益可變放大器在高增益模式時(shí)與低增益模式時(shí)輸出阻抗的變化小，能夠容易地正確調(diào)整增益。
權(quán)利要求
1.一種增益可變放大器，在第1晶體管(102)的輸出電路(C-E)中具有負(fù)載(106)，第2晶體管(103)的輸出電路(C-E)安裝于第1晶體管(102)的輸出電路(C-E)與所述負(fù)載(106)之間，將提供給第1晶體管(102)的輸入的輸入信號(hào)(RFin)放大后從所述負(fù)載(106)與第2晶體管(103)的連接點(diǎn)(P1)取出放大信號(hào)，其特征在于，具有這樣的結(jié)構(gòu)，即設(shè)置將第3晶體管(104)的輸出電路并聯(lián)連接于第2晶體管(103)的輸出電路與所述負(fù)載(106)的串聯(lián)電路，同時(shí)接通或切斷第3晶體管(104)的控制偏壓的開關(guān)手段(110)，在高增益模式的情況下，切斷所述開關(guān)手段(110)，只對(duì)第2、第3晶體管(103、104)中的第2晶體管(103)使其控制偏壓導(dǎo)通，在低增益模式的情況下，接通所述開關(guān)手段(110)，使第2、第3兩個(gè)晶體管(103、104)的控制偏壓導(dǎo)通。
2.一種增益可變放大器，在第1晶體管(102)的輸出電路(C-E)中具有負(fù)載(106)，第2晶體管(103)的輸出電路(C-E)安裝于第1晶體管(102)的輸出電路(C-E)與所述負(fù)載(106)之間，將提供給第1晶體管(102)的輸入的輸入信號(hào)(RFin)放大后從所述負(fù)載(106)與第2晶體管(103)的連接點(diǎn)(P1)取出放大信號(hào)，其特征在于，具有這樣的結(jié)構(gòu)，即將第3晶體管(104)的輸出電路并聯(lián)連接于第2晶體管(103)的輸出電路與所述負(fù)載(106)的串聯(lián)電路上，同時(shí)將開關(guān)手段(201)連接于第2、第3晶體管(103、104)的兩個(gè)控制端子之間，在高增益模式的情況下，切斷所述開關(guān)手段(201)，只使第2、第3晶體管(103、104)中的第2晶體管(103)的控制偏壓導(dǎo)通，在低增益模式的情況下，接通所述開關(guān)手段(201)，使第2、第3兩個(gè)晶體管(103、104)的控制偏壓導(dǎo)通。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的增益可變放大器，其特征在于，所述開關(guān)手段(201)由MOS晶體管構(gòu)成，所述第3晶體管(104)的控制端子上并聯(lián)連接電阻。
4.根據(jù)權(quán)利要求1～3中的任一項(xiàng)所述的增益可變放大器，其特征在于，在第3晶體管(104)的輸出電路上串聯(lián)連接電阻(401)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1～4中的任一項(xiàng)所述的增益可變放大器，其特征在于，使第2晶體管(103)和第3晶體管(104)尺寸互不相同。
全文摘要
本發(fā)明旨在提供對(duì)于高增益和低增益兩種模式，輸出阻抗變化小，能正確調(diào)整增益的增益可變放大器。所述放大器，輸入端1的高頻信號(hào)被輸入晶體管(102)的基極，輸出到集電極。在高增益模式時(shí)切斷開關(guān)(110)，使晶體管(104)截止。全部高頻信號(hào)被輸入晶體管(103)的射極，輸出到集電極，由于輸出端(2)輸出。低增益模式時(shí)接通開關(guān)手段(110)，使晶體管(104)導(dǎo)通，使其得到與晶體管(103)相同值的基極電壓。晶體管(103)與基極接地晶體管(104)的電流比取決于其尺寸比，調(diào)整該尺寸比就能正確調(diào)整電流，向輸出端(2)輸出。這時(shí)，對(duì)于高增益和低增益兩種模式，由于輸出的負(fù)載條件相同，輸出阻抗的變化小。
文檔編號(hào)H03G3/04GK1407716SQ0213023
公開日2003年4月2日 申請(qǐng)日期2002年8月14日 優(yōu)先權(quán)日2001年8月16日
發(fā)明者佐佐木亮 申請(qǐng)人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社