[發明專利]可變增益放大器

有效

• 申請號: 201110288636.7
• 申請日: 2011-09-19
• 公開（公告）號: CN102468812A
• 公開（公告）日: 2012-05-23
• 發明（設計）人: 安正旭;須田哲平;上田富雄
• 申請（專利權）人: 富士通半導體股份有限公司
• 主分類號: H03G3/20
• 分類號: H03G3/20
• 代理公司: 北京東方億思知識產權代理有限責任公司 11258
• 代理人: 宋鶴

技術領域

本發明涉及可變增益放大器。

背景技術

收發信機設備設置有能夠進行增益調整的可變增益放大器。例如，對天線所接收的高頻信號進行放大的可變增益放大器被設置在用于移動通信的便攜終端中。該可變增益放大器在所接收的信號比較弱時利用較大增益來放大所接收的信號，并且在所接收的信號比較強時利用較小增益來放大所接收的信號從而使得不存在輸出飽和。

另外，可變增益放大器被設置在便攜終端中，以放大將要從天線發射的高頻信號。該可變增益放大器在到達基站的信號較弱時利用較大增益來放大發送信號，并且在到達基站的信號較強時利用較小增益來放大發送信號。

這種可變增益放大器具有放大輸入信號的發射極接地晶體管、以及連接到該發射極接地晶體管的多個并聯的共源共柵晶體管(垂直堆疊的晶體管)。另外，該可變增益放大器具有連接到多個共源共柵晶體管中的一部分的輸出負載、以及執行對于共源共柵晶體管中的每個的導通/截止控制的柵極電位控制電路。

利用該柵極電位控制電路，通過控制由發射極接地晶體管放大后的輸入信號(下文中稱為放大后的信號)中的流向輸出負載的電流部分，使得增益(輸出信號與輸入信號的強度比)得到調整。(例如，參見日本提前專利公開No.2007-259297)。

發明內容

根據本實施例的一個方面，可變增益放大器包括：源極接地晶體管，輸入信號被提供給該源極接地晶體管的柵極；多個第一共源共柵晶體管，這多個第一共源共柵晶體管的源極被連接到源極接地晶體管的漏極；第二共源共柵晶體管，該第二共源共柵晶體管的源極被連接到源極接地晶體管的漏極；第一柵極接地晶體管，該第一柵極接地晶體管的源極被連接到多個第一共源共柵晶體管的漏極，并且恒定電壓被施加到該第一柵極接地晶體管的柵極；以及輸出負載，該輸出負載被連接到第一柵極接地晶體管的漏極，其中多個第一共源共柵晶體管和第二共源共柵晶體管被置入傳導狀態或者非傳導狀態，從而使得源極接地晶體管的漏極電流恒定并且該漏極電流中被提供給多個第一共源共柵晶體管的部分改變。

利用該器件，可變增益放大器中的增益誤差可以被抑制。

附圖說明

圖1是一實施例的可變增益放大器的電路圖；

圖2是示出可變增益放大器的一示例的電路圖；

圖3是與多個第一共源共柵聯晶體管和輸出負載相對應的小信號等效電路(部分1)；

圖4是與多個第一共源共柵晶體管和輸出負載相對應的小信號等效電路(部分2)；以及

圖5是用于一般可變增益放大器的小信號等效電路。

具體實施方式

如前所述，通過控制由發射極接地晶體管放大后的輸入信號(下文中稱為放大后的信號)中的流向輸出負載的電流部分，使得增益(輸出信號與輸入信號的強度比)得到調整。然而，在放大后的信號中流向輸出負載的電流部分改變的情況下，橫跨輸出負載的電壓改變，并且連接至輸出負載的共源共柵晶體管的源極-漏極電壓會波動。結果，共源共柵晶體管的內部電阻改變，并且實際的增益和期望增益之間出現誤差。所以，在可變增益放大器中，存在出現增益誤差的問題。因此，本發明的一個目的是解決該問題。

將參考附圖說明本發明的優選實施例。

(1)結構

圖1是一實施例的可變增益放大器2的電路圖。

如圖1中所示，可變增益放大器2具有源極接地晶體管M0、多個第一共源共柵晶體管Ma0和Ma1(下文中稱為第一共源共柵晶體管Ma0和Ma1)、第二共源共柵晶體管Mb0、第一柵極接地晶體管Mc0、以及輸出負載R0。其中，輸入信號被提供給源極接地晶體管M0的柵極。

這里，源極接地晶體管M0的漏極D被連接至多個第一共源共柵晶體管Ma0和Ma1的源極S。

源極接地晶體管M0的漏極D還被連接到第二共源共柵晶體管Mb0的源極。多個第一共源共柵晶體管Ma0、Ma1的漏極被連接到第一柵極接地晶體管Mc0的源極。另外，輸出負載R0的一端被連接到第一柵極接地晶體管Mc0的漏極。電源電壓AVD被提供給輸出負載R0的另一端。另一方面，接地層GR被連接到源極接地晶體管M0的源極，提供地電位。

可變增益放大器2還具有第二柵極接地晶體管Md0、第一電壓補償負載R1、第三共源共柵晶體管Mb1、第三柵極接地晶體管Md1、以及第二電壓補償負載R2。