[發(fā)明專利]自動增益控制電路

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200580049738.6
• 申請日: 2005-12-19
• 公開（公告）號: CN101204010A
• 公開（公告）日: 2008-06-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 石黑和久
• 申請（專利權(quán)）人: 新潟精密株式會社;株式會社理光
• 主分類號: H03G3/10
• 分類號: H03G3/10
• 代理公司: 北京科龍寰宇知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司
• 代理人: 孫皓晨

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及的是一種自動增益控制電路，尤其是關(guān)于無線電接收機(jī)等的無線通訊裝置執(zhí)行所接收的訊號的增益控制的電路。

背景技術(shù)

一般，在無線電接收機(jī)等無線通訊裝置中，為了調(diào)整接收訊號的增益而設(shè)有自動增益控制(AGC：Automatic?Gain?Control)電路。RF(Radio?Frequency)AGC電路是調(diào)整在天線所接收的RF訊號的放大增益，能將接收訊號的準(zhǔn)位保持成一定值。

圖1是表示現(xiàn)有的自動增益控制電路的構(gòu)成圖式。在圖1中，通過第一MOS晶體管M?1與第二MOS晶體管M2，構(gòu)成有串迭連接放大器。串迭連接放大器是基本上沒有從輸出至輸入的反饋的故，因而大都使用作為高頻放大器[例如低噪聲放大器(LNA：Low?Noise?Amplifier)。

串迭連接放大器，具體上由以下方式所構(gòu)成。第一MOS晶體管M1的源極接地，漏極連接在第二MOS晶體管M2的源極。又，在第二MOS晶體管M2的漏極，經(jīng)由負(fù)載Z連接輸出端子OUT。輸入端子IN供給天線輸入訊號給第一MOS晶體管M?1的柵極，AGC控制電壓VACG供給至第二MOS晶體管M2的柵極。

第一MOS晶體管M1以電流鏡(current?mirror)方式連接第三MOS晶體管M3。也即，第一MOS晶體管M?1與第三MOS晶體管M3，其各自的柵極經(jīng)由電阻R1連接，而且其各自的源極都接地。又，第三MOS晶體管M3的柵極連接本身的漏極，而在其漏極連接定電流電路I。

以下，說明如圖1所構(gòu)成的現(xiàn)有自動增益控制電路的動作。從輸入端子IN所輸入的天線輸入訊號(接收訊號)通過以第一MOS晶體管M1與第二MOS晶體管M2所構(gòu)成的串迭組態(tài)放大器放大的后，經(jīng)連接在第二MOS晶體管M2的漏極的負(fù)載Z而由輸出端子OUT輸出。

AGC的動作是通過控制輸入在第二MOS晶體管M2的柵極的AGC控制電壓VAGC所實(shí)現(xiàn)。例如，從接收訊號檢測出干擾波，而須衰減自動增益控制電路的增益時(shí)，則通過降低輸入在第二MOS晶體管M2的柵極的AGC控制電壓VAGC就可實(shí)現(xiàn)。

然而，在表示在上述圖1的現(xiàn)有自動增益控制電路中，MOS晶體管的柵極電壓與漏極電流的關(guān)系并不是線形，因此AGC控制特性成為如圖2所示。由所述的圖2可知，尤其是在AGC控制電壓VAGC比1[V]還小的領(lǐng)域中，20[dB]以下的增益變化幅度大，使得對應(yīng)AGC控制電壓VAGC變化的增益變化十分重要。所以，在所述的領(lǐng)域中增益控制的敏敏感度會過高，而有很難執(zhí)行細(xì)微的增益控制的問題。

也即，用串迭組態(tài)放大器作增益控制時(shí)，一般采用在柵極接地的第二MOS晶體管M2的柵極施加AGC控制電壓VAGC而執(zhí)行控制的方法。這時(shí)候，AGC控制電壓VAGC小時(shí)，則源極接地的第一MOS晶體管M1的漏極-源極間電壓Vds變小，第一MOS晶體管M1在非飽和領(lǐng)域執(zhí)行動作。因此變還第一MOS晶體管M1的互導(dǎo)gm以執(zhí)行增益控制。但是，在非飽和領(lǐng)域中互導(dǎo)gm與漏極-源極間電壓Vds成比例，因此對應(yīng)AGC控制電壓VAGC的分貝顯示的增益是會急劇地變化。

又，在AGC控制電壓VAGC小時(shí)，則第一MOS晶體管M1在非飽和領(lǐng)域執(zhí)行動作，因此第一MOS晶體管M1的導(dǎo)通電阻會因?yàn)檩斎胗嵦柺艿秸{(diào)變，而發(fā)生失真的情形。因此，當(dāng)輸入訊號受到調(diào)相，則也有成為噪聲出現(xiàn)的問題。

又，提案通過設(shè)置可將所輸入的控制電壓Vc’變換成Vc的偏壓電路A1，將控制電壓Vc’與分貝增益的關(guān)系做成線性的技術(shù)(例如參照專利文獻(xiàn)1)。具體來說，即選擇備有偏壓電路A1的場效晶體管的柵極寬，可使控制電壓Vc’與分貝增益的關(guān)系成為線性者。

專利文獻(xiàn)1：日本特開2002-141758號公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容

然而，在上述專利文獻(xiàn)1所述的技術(shù)中，因?yàn)樽冞€串迭組態(tài)放大器的漏極電流以執(zhí)行增益控制，使得動態(tài)范圍或噪聲指數(shù)(NF)等會隨著AGC控制而變化，而有無法實(shí)現(xiàn)最佳的AGC控制特性的問題。為了增益控制改變漏極電流，則因?yàn)橹苯涌刂茍鲂Ьw管401的柵極電壓，使得對應(yīng)控制電壓的漏極電流的變化十分重要，而在處理，環(huán)境變化等上有所不利。

也即，由專利文獻(xiàn)1的第12圖可知，對應(yīng)0dB～1.5dB的增益變化的控制電壓Vc’變化僅為0.4V，使得對應(yīng)控制電壓Vc’的增益變化十分重要。又，因?yàn)橐话鉇GC控制是在0dB以上執(zhí)行控制，使得即使如第12圖所示，將0dB以下的控制范圍的線性做成較廣，也不實(shí)用。

本發(fā)明為了解決此等問題而實(shí)用新型設(shè)計(jì)人，其目的是在于降低增益控制的敏感度，使得動態(tài)范圍或噪聲指數(shù)等可容易地設(shè)定至理想值。