可变增益放大器的制造方法
【专利摘要】可变增益放大器(100)包括：晶体管(110)；FB阻抗单元(120)；源极阻抗单元(130)；漏极阻抗单元(140)；增益控制单元(150)；以及频率特性控制单元(160)。增益控制单元(150)使FB阻抗单元(120)、源极阻抗单元(130)、漏极阻抗单元(140)中的其中一个的阻抗可变，输出增益的控制信号。频率特性控制单元(160)基于增益的控制信号，使不同的阻抗单元的阻抗可变。
【专利说明】可变增益放大器
【技术领域】
[0001]本发明涉及无线通信中将信号电平放大的可变增益放大器。
【背景技术】
[0002]可变增益放大器,例如用于移动电话或与无线LAN(Local Area Network;局域网)对应的通信终端，将无线通信中的信号电平放大。
[0003]可变增益放大器能够分类为通过模拟电压控制阻抗的模拟控制可变增益放大器、以及通过数字信号控制阻抗的数字控制可变增益放大器两类。与模拟控制可变增益放大器相比，数字控制可变增益放大器不需要数字-模拟变换器(DAC:Digital AnalogConverter),能够降低组装面积及消耗电流。
[0004]作为有关数字控制可变增益放大器的现有技术，例如已知专利文献I的可变增益放大器。专利文献I的可变增益放大器是，将差动输入信号放大，并作为差动输出信号输出的差动输入型的数字控制可变增益放大器。专利文献I的可变增益放大器，形成差动对的第I晶体管和第2晶体管的各源极端子间以开关、电阻、开关的顺序被级联。专利文献I的可变增益放大器，通过作为控制信号的数字信号来控制两个开关的导通(ON)及截止(OFF)，从而第I晶体管及第2晶体管的各晶体管的源极-地间的阻抗产生变化，使增益可变。
[0005]现有技术文献
[0006]专利文献
[0007]专利文献1:日本国特开2007-329675号公报
【发明内容】
[0008]发明要解决的问题
[0009]本发明人研究了在无线通信中将信号电平放大的可变增益放大器。但是，在专利文献I的可变增益放大器中，即使开关为截止，实际上也产生寄生电容Csw，阻抗随着频率上升而下降，难以获得期望的增益特性。特别地，在使用60GHz频段近距离无线系统所使用的宽频带信号(例如基带带宽为880MHz的信号)的情况下，可变增益放大器中的增益的频带内偏差变大，广生/[目号失真。
[0010]本发明鉴于上述以往的情况而完成，目的在于提供降低随着频率上升而产生的增益的频带内偏差的可变增益放大器。
[0011]解决问题的方案
[0012]本发明是可变增益放大器，包括:放大元件，包括输入信号所输入的控制端子、连接到基准电位的基准侧端子、以及连接到直流电源的电源侧端子，放大所述输入信号；FB阻抗单元，连接在所述控制端子和所述电源侧端子之间；基准侧阻抗单元，连接到所述基准侦U端子；电源侧阻抗单元，连接到所述电源侧端子；增益控制单元，控制所述放大元件的增益；以及频率特性控制单元，控制所述增益的频率特性，所述增益控制单元使所述FB阻抗单元、所述基准侧阻抗单元及所述电源侧阻抗单元中的其中一个阻抗单元的阻抗可变，输出所述增益的控制信号，所述频率特性控制单元基于所述增益的控制信号，使与所述其中一个阻抗单元不同的阻抗单元的阻抗可变。
[0013]发明的效果
[0014]根据本发明，能够降低随着频率上升产生的增益的频带内偏差。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1是表示第I实施方式的可变增益放大器的电路结构的图。
[0016]图2是表示相对增益设定值G1的频率和增益之间的关系的曲线图。
[0017]图3是表示相对增益设定值G2的频率和增益之间的关系的曲线图。
[0018]图4是表不在第I实施方式中所使用的查阅表的例子的图，(a)表不查阅表的第I例子，(b)表示查阅表的第2例子，(C)表示查阅表的第3例子。
[0019]图5是表示一例源极阻抗单元的可变电容的电路结构的图。
[0020]图6(a)是表示FB阻抗单元的变形例的图，(b)是表示在开关122上产生相对地的寄生电容(CGN1、CGN2)的状况的图。
[0021]图7是表示第I实施方式的可变增益放大器的具体的电路结构的图。
[0022]图8是表示在第I实施方式的可变增益放大器中，用形成差动对的两个晶体管构成的情况下的具体的电路结构的图。
[0023]图9是表示用形成差动对的两个晶体管构成的变形例I的可变增益放大器的电路结构的图。
[0024]图10是表示用形成差动对的两个晶体管构成的变形例2的可变增益放大器的电路结构的图。
[0025]图11是表示第2实施方式的可变增益放大器的电路结构的图。
[0026]图12是表示第3实施方式的可变增益放大器的电路结构的图。
[0027]图13是表示第4实施方式的可变增益放大器的电路结构的图。
[0028]图14是表示第5实施方式的可变增益放大器的电路结构的图。
[0029]图15是表示在第5实施方式中所使用的查阅表的例子的图。
[0030]图16是表示第6实施方式的可变增益放大器的电路结构的图。
[0031]图17是表示在第6实施方式中所使用的查阅表的例子的图。
[0032]图18是表示一例以往的可变增益放大器的电路结构的电路图。
[0033]图19是表示一例以往的可变增益放大器的增益特性的曲线图，(a)是相对阻抗Zfb的增益的曲线图，(b)是相对阻抗Zs的增益的曲线图，(c)是相对阻抗Zd的增益的曲线图。
[0034]图20是说明开关的特性的图，(a)表示理想的开关，(b)表示理想的开关中的阻抗的绝对值的频率特性，(C)表示实际的开关，(d)表示实际的开关中的阻抗的绝对值的频率特性。
[0035]图21是说明以往的可变增益放大器的课题的图。
[0036]标号说明
[0037]100、100a、100b、100c、200、300、400、500、600 可变增益放大器
[0038]110、110p、110n、210 晶体管[0039]120、120p、120n、220FB 阻抗单元
[0040]130、130ρ、130η、130ρη、230 源极阻抗单元
[0041]140、140ρ、140η、240 漏极阻抗单元
[0042]150增益控制单元
[0043]160频率特性控制单元
【具体实施方式】
[0044](获得本发明的各实施方式的内容的经过)
[0045]图18是表示一例以往的可变增益放大器1000的电路结构的电路图。ZFB、ZS、ZD分别表示晶体管Tr的漏极端子和栅极端子之间的阻抗、晶体管T r的源极端子和地之间的阻抗、晶体管Tr的漏极端子和电源端子之间的阻抗。可变增益放大器1000通过使ZFB、Zs及Zd中的至少一个阻抗改变，从而改变以式(I)表示的增益。
【权利要求】
1.可变增益放大器，包括: 放大元件，包括输入信号所输入的控制端子、连接到基准电位的基准侧端子、以及连接到直流电源的电源侧端子，放大所述输入信号； FB阻抗单元，连接在所述控制端子和所述电源侧端子之间； 基准侧阻抗单元，连接到所述基准侧端子； 电源侧阻抗单元，连接到所述电源侧端子； 增益控制单元，控制所述放大元件的增益；以及 频率特性控制单元，控制所述增益的频率特性， 所述增益控制单元 使所述FB阻抗单元、所述基准侧阻抗单元及所述电源侧阻抗单元中的其中一个阻抗单元的阻抗可变，输出所述增益的控制信号， 所述频率特性控制单元 基于所述增益的控制信号，使与所述其中一个阻抗单元不同的阻抗单元的阻抗可变。
2.如权利要求1所述的可变增益放大器， 所述FB阻抗单元、所述基准侧阻抗单元及所述电源侧阻抗单元中的至少一个阻抗单元包括至少一个开关， 所述增益控制单元 改变所述FB阻抗单元、所述基准侧阻抗单元及所述电源侧阻抗单元中的至少一个阻抗单元的所述开关的导通及截止。
3.如权利要求1或2所述的可变增益放大器， 所述FB阻抗单元、所述基准侧阻抗单元及所述电源侧阻抗单元中的至少一个阻抗单元包括可变电容， 所述频率特性控制单元 基于所述增益的控制信号，改变所述FB阻抗单元、所述基准侧阻抗单元及所述电源侧阻抗单元中的至少一个阻抗单元的所述可变电容。
4.如权利要求3所述的可变增益放大器，还包括: 表，确定所述控制信号中包含的增益设定值和与所述增益设定值对应的所述可变电容的电容值， 所述频率特性控制单元 使所述FB阻抗单元、所述基准侧阻抗单元及所述电源侧阻抗单元中的至少一个阻抗单元的所述可变电容改变为与所述增益设定值对应的所述可变电容的电容值。
5.如权利要求3或4所述的可变增益放大器， 所述增益控制单元 改变所述电源侧阻抗单元的所述开关的导通及截止， 所述频率特性控制单元 改变所述基准侧阻抗单元的所述可变电容。
6.如权利要求3或4所述的可变增益放大器， 所述增益控制单元 改变所述基准侧阻抗单元的所述开关的导通及截止，所述频率特性控制单元 改变所述FB阻抗单元的所述可变电容。
7.权利要求3或4所述的可变增益放大器， 所述增益控制单元 改变所述基准侧阻抗单元的所述开关的导通及截止， 所述频率特性控制单元 改变所述电源侧阻抗单元的所述可变电容。
8.如权利要求3或4所述的可变增益放大器， 所述增益控制单元 改变所述FB阻抗单元的所述开关的导通及截止， 改变所述基准侧阻抗单元的所述开关的导通及截止， 所述频率特性控制单元 对应于所述FB阻抗单元的所述开关的导通及截止的改变，改变所述基准侧阻抗单元的所述可变电容， 对应于所述基准侧阻抗单元的所述开关的导通及截止的改变，改变所述电源侧阻抗单元的所述可变电容。
9.如权利要求3或4所述的可变增益放大器，还包括: 第二放大元件，包括输入来自所述放大元件的输出信号的第二控制端子、连接到所述基准电位的第二基准侧端子、以及连接到所述直流电源的第二电源侧端子，放大来自所述放大兀件的输出信号； 第二 FB阻抗单元，连接在所述第二控制端子和所述第二电源侧端子之间，包括至少一个开关；以及 第二电源侧阻抗单元，连接到所述第二电源侧端子，包括可变电容， 所述增益控制单元 改变所述基准侧阻抗单元的所述开关的导通及截止， 改变所述第二 FB阻抗单元的所述开关的导通及截止， 所述频率特性控制单元 对应于所述基准侧阻抗单元的所述开关的导通及截止的改变，改变所述电源侧阻抗单元及所述第二电源侧阻抗单元的各个所述可变电容， 对应于所述第二 FB阻抗单元的所述开关的导通及截止的改变，改变所述基准侧阻抗单元的所述可变电容。
10.如权利要求1所述的可变增益放大器，还包括: 第三放大元件，与所述放大元件形成差动对，包括:将与所述输入信号形成差动输入信号的第二输入信号作为输入的第三控制端子；连接到所述基准电位的第三基准侧端子；以及连接到所述直流电源的第三电源侧端子； 第三FB阻抗单元，连接在所述第三控制端子和所述第三电源侧端子之间，包括至少一个开关；以及 第三基准侧阻抗单元，连接到所述第三基准侧端子，包括可变电容， 所述增益控制单元改变所述FB阻抗单元的所述开关的导通及截止， 改变所述第三FB阻抗单元的所述开关的导通及截止， 所述频率特性控制单元 对应于所述FB阻抗单元的所述开关的导通及截止的改变，改变所述基准侧阻抗单元的所述可变电容， 对应于所述第三FB阻抗单元的所述开关的导通及截止的改变，改变所述第三基准侧阻抗单元的所述可变电容。
11.如权利要求1所述的可变增益放大器，还包括: 第三放大元件，与所述放大元件形成差动对，包括:将与所述输入信号形成差动输入信号的第二输入信号作为输入的第三控制端子；包括连接到所述基准电位的第三基准侧端子；以及连接到所述直流电源的第三电源侧端子；以及 第三FB阻抗单元，连接在所述第三控制端子和所述第三电源侧端子之间，包括至少一个开关， 所述基准侧阻抗单元以可变电容连接到所述基准侧端子和所述第三基准侧端子而构成， 所述增益控制单元 改变所述FB阻抗单元的所述开关的导通及截止， 改变所述第三FB阻抗单元的所述开关的导通及截止， 所述频率特性控制单元 对应于所述FB阻抗单元及所述第三FB阻抗单元的各个所述开关的导通及截止的改变，改变所述基准侧阻抗单元的所述可变电容。
【文档编号】H03G3/12GK103620956SQ201280031825
【公开日】2014年3月5日 申请日期:2012年12月5日 优先权日:2011年12月20日
【发明者】北村辽 申请人:松下电器产业株式会社