ステップ減衰器
【課題】減衰回路の前後からスイッチング素子を排除して回路構成を簡単化でき、しかも減衰回路の切替え時に瞬断が生じないようにすること。
【解決手段】ステップ減衰器の入出力端子Ｔｉ−Ｔｏ間に複数の減衰回路５Ａ〜５Ｄを並列接続すると共に、各減衰回路５Ａ〜５Ｄの接地端とグランドとの間にＰＩＮダイオード６Ａ〜６Ｄを接続し、ＰＩＮダイオード６Ａ〜６Ｄを相補的にオン又はオフして所要減衰量を段階的に切り替え可能にした。また、２つの減衰回路で１つの所要減衰量を設定し、隣接ステップの減衰量を設定する２つの減衰回路とは一部の減衰回路が共通するように組み合わされ、隣接ステップの減衰量への切り替え時に当該隣接ステップの減衰量に対応した減衰回路が全て短絡してから、不要となった減衰回路を開放する。
【解決手段】ステップ減衰器の入出力端子Ｔｉ−Ｔｏ間に複数の減衰回路５Ａ〜５Ｄを並列接続すると共に、各減衰回路５Ａ〜５Ｄの接地端とグランドとの間にＰＩＮダイオード６Ａ〜６Ｄを接続し、ＰＩＮダイオード６Ａ〜６Ｄを相補的にオン又はオフして所要減衰量を段階的に切り替え可能にした。また、２つの減衰回路で１つの所要減衰量を設定し、隣接ステップの減衰量を設定する２つの減衰回路とは一部の減衰回路が共通するように組み合わされ、隣接ステップの減衰量への切り替え時に当該隣接ステップの減衰量に対応した減衰回路が全て短絡してから、不要となった減衰回路を開放する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高周波信号の減衰量をステップ状に変化させるステップ減衰器に関する。
【背景技術】
【０００２】
高周波信号のレベルを所望の値に設定するための機器として、外部から与えられた直流電圧によりスイッチを開閉し、高周波信号の減衰量をステップ状に変化させるステップ減衰器が開発されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１で開示されたステップ減衰器は、入力信号を通過、遮断するＦＥＴスイッチを入力端子と出力端子との間に設けると共に、ＦＥＴスイッチと並列に任意の抵抗値の固定減衰器を設け、この構成の回路を縦続接続して、希望の減衰量が得られるように各ＦＥＴスイッチを選択しオン／オフさせるようにしたものである。各固定減衰器の前後にはスイッチが設けられている。
【０００３】
図１２は、従来のステップ減衰器の回路図である。同図に示すステップ減衰器９は、入力端子Ｔｉと出力端子Ｔｏとの間に接続したＰＩＮダイオード１０と、ＰＩＮダイオード１０と並列に接続した減衰回路１１と、減衰回路１１の前後に接続した直流阻止用のコンデンサ１５〜１７と、減衰回路１１を入出力端子Ｔｉ−Ｔｏ間に介挿するためのＰＩＮダイオード１９及び２０と、ＰＩＮダイオード１９及び２０をオン／オフするコントロール回路２１と、ＰＩＮダイオード１０及び１９に流れる電流を制限するバイアス抵抗２２と、ＰＩＮダイオード２０に流れる電流を制限するバイアス抵抗２３と、エミッタ抵抗２４及び２５と、高周波阻止用のコイル２６〜２９とを備えている。
【０００４】
減衰回路１１は、３つの抵抗１２〜１４をＴ型に結線したものであり、その一端がコンデンサ１５、ＰＩＮダイオード１９を介して入力端子Ｔｉ側に接続されており、他端がコンデンサ１６及び１７、ＰＩＮダイオード２０を介して出力端子Ｔｏ側に接続されている。また、接地端がグランドに接続されている。コントロール回路２１は、３つのトランジスタ３０〜３２と抵抗３３及び４１とコントロール端子４０とから構成され、コントロール端子４０には制御用の直流電圧が供給される。また、バッテリ４５から電源が供給される。
【０００５】
コントロール回路２１に制御用の直流電圧が供給されることで、トランジスタ３０及び３１がオンする。トランジスタ３１がオンすることによってトランジスタ３２がオフする。トランジスタ３２がオフ状態になると、ＰＩＮダイオード１９及び２０がゼロバイアスまたは逆バイアス状態となってオフし、減衰回路１１が入出力端子Ｔｉ−Ｔｏ間から切り離された状態となる。一方、トランジスタ３０がオン状態になると、高周波阻止用のコイル２９を介してＰＩＮダイオード１０に順方向バイアスが印加されるため、ＰＩＮダイオード１０がオン状態となって、入力された高周波信号が減衰されることなくそのまま出力される。
【０００６】
制御用の直流電圧が供給されなくなると、トランジスタ３０及び３１は共にオフし、トランジスタ３２はオンする。トランジスタ３０がオフ状態になると、ＰＩＮダイオード１０がゼロバイアス又は逆バイアス状態となってオフする。一方、トランジスタ３２がオン状態となると、高周波阻止用のコイル２６を介してＰＩＮダイオード１９に順方向バイアスが印加されるため、オン状態となる。またＰＩＮダイオード２０にも順方向バイアスが印加されるため、オン状態となる。これにより、減衰回路１１が入出力端子Ｔｉ−Ｔｏ間に介挿された状態となって、入力された高周波信号が減衰回路１１にて減衰されて出力される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平７−２４９９５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、従来のステップ減衰器においては、ＰＩＮダイオード１０とＰＩＮダイオード１９及び２０とを交互にオン、オフさせるので、図１３に示すように、ＰＩＮダイオード１０、１９及び２０の全てが同時にオフになってしまう瞬断が発生し、その際に高周波信号が通らなくなる問題もある。また、減衰回路１１を入出力端子Ｔｉ−Ｔｏ間に介挿したり外したりするため、減衰回路１１の前後にＰＩＮダイオード１９及び２０が必要となり、部品点数の増大を招くことになる。
【０００９】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、減衰回路の前後からスイッチング素子を排除して回路構成を簡単化でき、しかも減衰回路の切替え時に瞬断が生じないステップ減衰器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明のステップ減衰器は、高周波信号が入力する入力端子と、前記高周波信号が出力する出力端子と、前記入出力端子間に並列に接続された複数の減衰回路と、前記複数の減衰回路のそれぞれの接地端とグランドとの間に接続された複数の第１のスイッチング素子とを備え、前記複数の第１のスイッチング素子を相補的にオン又はオフすることにより減衰量を段階的に切替え可能にしたことを特徴とする。
【００１１】
この構成によれば、入出力端子間に複数の減衰回路を並列接続すると共に、各減衰回路の接地端とグランドとの間に第１のスイッチング素子を接続したので、減衰回路の入力段及び出力段にスイッチング素子を設ける必要がなくなり、スイッチング素子数を削減できる。また、第１のスイッチング素子は減衰回路の接地端とグランドとの間に接続されるので、第１のスイッチング素子を相補的にオン又はオフする際に過渡的に第１のスイッチング素子のオフ期間が重なったとしても信号の伝搬は遮断されないので、減衰回路を切替える際の瞬断を防止することもできる。
【００１２】
また本発明は、上記ステップ減衰器において、前記入出力端子間に接続された第２のスイッチング素子を備え、前記第２のスイッチング素子をオンし、かつ、前記各第１のスイッチング素子をオフして高周波信号を減衰しないモードと、前記第２のスイッチング素子をオフし、かつ、前記各第１のスイッチング素子を相補的にオン又はオフして高周波信号を減衰するモードとを切替え可能にしたことを特徴とする。
【００１３】
この構成により、第２のスイッチング素子のオン又はオフによって、減衰有りのモードと減衰無しのモードとを切り替えることができる。
【００１４】
上記ステップ減衰器において、前記各減衰回路は、少なくとも１つの固定抵抗を含んで構成することができる。また、前記各減衰回路は、Ｔ型の固定抵抗減衰回路で構成することができる。
【００１５】
上記ステップ減衰器において、段階的に異なる所要減衰量をそれぞれ対応する１つの前記減衰回路で設定し、前記複数の第１のスイッチング素子のうち所要の減衰量を設定する減衰回路に接続されたスイッチング素子をオンし、第２のスイッチング素子を含む他の全てのスイッチング素子をオフすることで、所要の減衰量を設定することができる。
【００１６】
また上記ステップ減衰器において、段階的に異なる所要減衰量を、前記複数の減衰回路の数を増減することで設定し、所要減衰量を増大する場合、現在オン状態の第１のスイッチング素子に加えて、他の第１のスイッチング素子を追加的にオンし、所要減衰量を減少する場合、現在オン状態の第１のスイッチング素子の一部をオン状態に維持したまま他の第１のスイッチング素子をオフすることで、所要の減衰量を設定する。これにより、減衰回路の切替え時にも第１のスイッチング素子の少なくとも１つが必ずオンとなるので、出力信号のレベルが減衰回路の切り替え時に一時的に落ち込む現象を防止できる。
【００１７】
また上記ステップ減衰器において、段階的に異なる各所要減衰量を２以上の所定数の減衰回路で設定すると共に、互いに隣接する所要減衰量をそれぞれ設定する複数の減衰回路は一部の減衰回路が共通するように組み合わされ、隣接する所要減衰量への切り替え時に当該隣接する所要減衰量を設定する各減衰回路に対応した全ての第１のスイッチング素子をオンしてから、不要となった減衰回路に対応した第１のスイッチング素子をオフする。これにより、減衰回路の切替え時に第１のスイッチング素子の少なくとも１つが必ずオンとなるので、出力信号のレベルが減衰回路の切り替え時に一時的に落ち込む現象を防止でき、しかも所要減衰量が大きい場合でも減衰回路数を増加する必要がないので、オン状態の第１のスイッチング素子数が増大することによる電流消費量の増大を防止することができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、減衰回路の前後からスイッチング素子を排除して回路構成を簡単化でき、しかも減衰回路の切替え時に瞬断が生じないようにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の一実施の形態に係るステップ減衰器を示す回路図である。
【図２】図１のステップ減衰器の各減衰回路を構成する抵抗の値の一例を示す図である。
【図３】図１のステップ減衰器の周波数特性を示す図である。
【図４】図１のステップ減衰器の減衰量設定時における各減衰回路の選択状態の一例を示す図である。
【図５】図４の減衰量設定時における減衰量の変化を示す図である。
【図６】図１のステップ減衰器の減衰量設定時における各減衰回路の選択状態の一例を示す図である。
【図７】図６の減衰量設定時における減衰量の変化を示す図である。
【図８】図１のステップ減衰器の減衰量設定時における各減衰回路の選択状態の一例を示す図である。
【図９】図８の各減衰回路を構成する抵抗の値の一例を示す図である。
【図１０】図８の各減衰回路における切り替え時の動作を説明するための図である。
【図１１】図８の減衰量設定時における減衰量の変化を示す図である。
【図１２】従来のステップ減衰器を示す回路図である。
【図１３】図１２の従来のステップ減衰器の問題点を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施の形態に係るステップ減衰器を示す回路図である。同図において、本実施の形態のステップ減衰器１は、入力端子Ｔｉと出力端子Ｔｏとの間に接続されたＰＩＮダイオード（第２のスイッチング素子）２と、ＰＩＮダイオード２と並列に接続された減衰回路５Ａ〜５Ｄと、減衰回路５Ａ〜５Ｄのそれぞれに対し、接地端とグランドとの間に接続されたＰＩＮダイオード（第１のスイッチング素子）６Ａ〜６Ｄと、各ＰＩＮダイオード６Ａ〜６Ｄのアノードとグランドとの間に接続された直流阻止用のコンデンサ７と、減衰回路５Ａ〜５Ｄのそれぞれの出力側端と出力端子Ｔｏとの間に接続された直流阻止用のコンデンサ８と、各ＰＩＮダイオード６Ａ〜６Ｄのアノードとグランドとの間に接続された抵抗９と、入力端子Ｔｉとグランドとの間に接続された電流制限用の抵抗１０と、バイパスコンデンサ１１を介して出力端子Ｔｏとグランドとの間に接続された高周波阻止用のコイル１２と、各ＰＩＮダイオード６Ａ〜６Ｄをオン／オフするコントロール回路１３と、コントロール回路１３の各出力の否定論理和をとるＮＯＲゲート１４と、ＮＯＲゲート１４の出力端とグランドとの間に接続された抵抗１５とを備えている。なお、コントロール回路１３とＮＯＲゲート１４は、減衰量切り替え回路を構成する。
【００２１】
ＰＩＮダイオード２をオンすることで入出力端子Ｔｉ−Ｔｏ間がスルー状態となり、入力された高周波信号が減衰されることなく出力される。また、減衰回路５Ａに対応するＰＩＮダイオード６Ａをオンすることで、減衰回路５Ａの接地端がグラウンドに接続されて減衰回路５Ａを経由して伝搬する高周波信号が減衰される。減衰回路５Ｂ〜減衰回路５Ｄも同様で、それぞれに対応するＰＩＮダイオード６Ｂ〜６Ｄをオンすることで、対応する減衰回路の接地端がグラウンドに接続されて、減衰回路５Ｂ〜減衰回路５Ｄを経由して伝搬する高周波信号が減衰される。
【００２２】
コントロール回路１３は、２入力（Ｉ１，Ｉ２）４出力（Ｏ１〜Ｏ４）のロジック回路であり、コントロール信号の与え方によって出力信号形態が変化する。減衰回路５Ａ〜５Ｄにおいて高周波信号を減衰しないスルーの場合、コントロール回路１３の出力Ｏ１〜Ｏ４の全てが”０”となる。また、減衰回路５Ａのみで入出力端子Ｔｉ−Ｔｏ間を伝搬する信号を減衰させる場合は、コントロール回路１３の出力Ｏ１のみが”１”となり、減衰回路５Ｂで入出力端子Ｔｉ−Ｔｏ間を伝搬する信号を減衰させる場合は、コントロール回路１３の出力Ｏ２のみが”１”となり、減衰回路５Ｃで入出力端子Ｔｉ−Ｔｏ間を伝搬する信号を減衰させる場合は、コントロール回路１３の出力Ｏ３のみが”１”となり、減衰回路５Ｄで入出力端子Ｔｉ−Ｔｏ間を伝搬する信号を減衰させる場合は、コントロール回路１３の出力Ｏ４のみが”１”となる。
【００２３】
ここで、減衰回路５Ａ〜５Ｄを１つずつ選択することで２ｄＢずつ減衰量を変えることができるように、減衰回路５Ａの固定抵抗５１Ａ、５２Ａ及び５３Ａと、減衰回路５Ｂの固定抵抗５１Ｂ、５２Ｂ及び５３Ｂと、減衰回路５Ｃの固定抵抗５１Ｃ、５２Ｃ及び５３Ｃと、減衰回路５Ｄの固定抵抗５１Ｄ、５２Ｄ及び５３Ｄの各値を決定する。この場合、減衰回路５Ａを選択することで２ｄＢの減衰量が設定され、減衰回路５Ｂを選択することで４ｄＢの減衰量が設定され、減衰回路５Ｃを選択することで６ｄＢの減衰量が設定され、減衰回路５Ｄを選択することで８ｄＢの減衰量が設定される。図２に２ｄＢずつ減衰量を変える場合の抵抗５１Ａ〜５１Ｄ、５２Ａ〜５２Ｄ、５３Ａ〜５３Ｄの具体的な値を示す。また、図３にステップ減衰器１の周波数特性を示す。ＰＩＮダイオードを使用することで、スルー、２ｄＢ、４ｄＢ、６ｄＢ、８ｄＢの全てにおいてフラットな特性が得られる。
【００２４】
また、図４は、減衰量設定時における減衰回路５Ａ〜５Ｄの選択状態を示す図である。同図において、”−”線を引いている部分はＰＩＮダイオードがオンした短絡状態を示し、”×”を引いている部分はＰＩＮダイオードがオフした開放状態を示している。図４（ａ）はコントロール回路１３の出力Ｏ１〜Ｏ４の全てが”０”のときを示し、ＰＩＮダイオード２のみオン状態となる。図４（ｂ）はコントロール回路１３の出力Ｏ１のみが”１”のときを示し、減衰回路５Ａに接続されたＰＩＮダイオード６Ａのみオン状態となる。図４（ｃ）はコントロール回路１３の出力Ｏ２のみが”１”のときを示し、減衰回路５Ｂに接続されたＰＩＮダイオード６Ｂのみオン状態となる。図４（ｄ）はコントロール回路１３の出力Ｏ３のみが”１”のときを示し、減衰回路５Ｃに接続されたＰＩＮダイオード６Ｃのみオン状態となる。図４（ｅ）はコントロール回路１３の出力Ｏ４のみが”１”のときを示し、減衰回路５Ｄに接続されたＰＩＮダイオード６Ｄのみオン状態となる。
【００２５】
コントロール回路１３は、所要減衰量の切り替え時にＰＩＮダイオード６Ａ〜６Ｄ（減衰回路５Ａ〜５Ｄ）を相補的に切り替える。
【００２６】
上記した通り、入力された高周波信号に対して減衰をかけない場合は、コントロール回路１３の出力Ｏ１〜Ｏ４の全てが”０”となる入力をコントロール回路１３に与え、２ｄＢの減衰をかける場合は、コントロール回路１３の出力Ｏ１のみ”１”になる入力をコントロール回路１３に与え、４ｄＢの減衰をかける場合は、コントロール回路１３の出力Ｏ２のみ”１”になる入力をコントロール回路１３に与え、６ｄＢの減衰をかける場合は、コントロール回路１３の出力Ｏ３のみ”１”になる入力をコントロール回路１３に与え、８ｄＢの減衰をかける場合は、コントロール回路１３の出力Ｏ４のみ”１”になる入力をコントロール回路１３に与える。
【００２７】
以上のように、本実施の形態によれば、入出力端子Ｔｉ−Ｔｏ間に複数の減衰回路５Ａ〜５Ｄを並列接続すると共に、各減衰回路５Ａ〜５Ｄの接地端とグランドとの間にＰＩＮダイオード６Ａ〜６Ｄを接続したので、減衰回路５Ａ〜５Ｄの入力段及び出力段にスイッチング素子を設ける必要がなくなり、スイッチング素子数を削減できる。
【００２８】
また、本実施の形態によれば、ＰＩＮダイオード６Ａ〜６Ｄは減衰回路５Ａ〜５Ｄの接地端とグランドとの間に接続されるので、ＰＩＮダイオード６Ａ〜６Ｄを相補的にオン又はオフする際に過渡的にＰＩＮダイオード６Ａ〜６Ｄのオフ期間が重なったとしても信号の伝搬は遮断されないので、減衰回路５Ａ〜５Ｄを切替える際の瞬断を防止することもできる。
【００２９】
ところで、減衰量の設定の仕方は上記以外にも様々なものを適用することができる。
例えば、全体の減衰回路５Ａ〜５Ｄから１つの減衰回路のみを選択するのではなく、図５に示す切替えパターンのように、選択減衰回路を増加又は減少させていくことで所望の減衰量を設定するようにしても良い。図６においても、図４と同様に”−”線を引いている部分は短絡状態を示し、”×”を引いている部分は開放状態を示している。
【００３０】
図６（ａ）はコントロール回路１３の出力Ｏ１〜Ｏ４の全てが”０”のときを示し、ＰＩＮダイオード２のみオン状態となる。図６（ｂ）はコントロール回路１３の出力Ｏ１のみが”１”のときを示し、減衰回路５Ａに接続されたＰＩＮダイオード６Ａのみオン状態となり、２ｄＢの減衰量が設定される。図６（ｃ）はコントロール回路１３の出力Ｏ１及びＯ２が”１”のときを示し、減衰回路５Ａ及び５Ｂそれぞれに接続されたＰＩＮダイオード６Ａ及び６Ｂが共にオン状態となり、４ｄＢの減衰量が設定される。図６（ｄ）はコントロール回路１３の出力Ｏ１〜Ｏ３の全てが”１”のときを示し、減衰回路５Ａ〜５Ｃそれぞれに接続されたＰＩＮダイオード６Ａ〜６Ｃがそれぞれオン状態となり、６ｄＢの減衰量が設定される。図６（ｅ）はコントロール回路１３の出力Ｏ１〜Ｏ４の全てが”１”のときを示し、減衰回路５Ａ〜５Ｄそれぞれに接続されたＰＩＮダイオード６Ａ〜６Ｄがそれぞれオン状態となり、８ｄＢの減衰量が設定される。例えば、減衰回路５Ａから減衰回路５Ｂに切り替える際に、減衰回路５Ａを選択している状態で減衰回路５Ｂを選択し、その後、減衰回路５Ａを非選択状態にする。このように相補的に切り替えることで、ＰＩＮダイオード２及び６Ａ〜６Ｄのうち、必ず１つがオン状態になるので、ＰＩＮダイオード２及び６Ａ〜６Ｄの全てが同時にオフになる瞬断が発生することがない。
【００３１】
図６（ａ）〜（ｅ）に示すように選択減衰回路を増加又は減少させた場合の減衰量の変化を図７に示す。同図に示すように、減衰量の切り替え時に信号レベルが選択減衰量よりも落ち込む現象が生じていないことが確認できる。
【００３２】
このように、選択減衰回路の数を増加又は減少させることで所望の減衰量を設定することで、減衰量を切り替える際にＰＩＮダイオード２及び６Ａ〜６Ｄの全てが同時にオフになる瞬断が発生しないので、減衰量の切り替え時に高周波信号のレベルが所望の減衰量よりも落ち込む現象を防止できる。
【００３３】
図８は１ｄＢずつ減衰量を設定する場合における減衰回路５Ａ〜５Ｄの選択状態を示す図である。図８においても図４と同様に”−”線を引いている部分は短絡状態を示し、”×”を引いている部分は開放状態を示している。
【００３４】
図８に示す切替えパターンは、２つの減衰回路で１つの減衰量を設定し、隣接ステップの減衰量を設定する２つの減衰回路とは一部の減衰回路が共通するように組み合わせ、隣接ステップの減衰量への切り替え時に当該隣接ステップの減衰量に対応した減衰回路が全て短絡してから、不要となった減衰回路を開放する。
【００３５】
図８のステップ減衰器は、並列接続された５個の減衰回路５Ａ〜５Ｆで構成されている。０ｄＢ、１ｄＢの減衰量を除き、２つ減衰回路の組合せで所要の減衰量を設定する。図８（ａ）は減衰回路５Ａ〜５Ｆのいずれも選択しないときの状態を示し、減衰量の設定が行われず、スルー状態となる。図８（ｂ）は減衰回路５Ａを選択したときの状態を示し、１ｄＢの減衰量が設定される。図８（ｃ）は減衰回路５Ａ及び５Ｂを選択したときの状態を示し、２ｄＢの減衰量が設定される。図８（ｄ）は減衰回路５Ｂ及び５Ｃを選択したときの状態を示し、３ｄＢの減衰量が設定される。図８（ｅ）は減衰回路５Ｃ及び５Ｄを選択したときの状態を示し、４ｄＢの減衰量が設定される。図８（ｆ）は減衰回路５Ｄ及び５Ｅを選択したときの状態を示し、５ｄＢの減衰量が設定される。図８（ｇ）は減衰回路５Ｅ及び５Ｆを選択したときの状態を示し、６ｄＢの減衰量が設定される。図９は１ｄＢずつ減衰量を変える場合の減衰回路５Ａ〜５Ｆそれぞれの抵抗５１Ａ〜５１Ｆ、５２Ａ〜５２Ｆ、５３Ａ〜５３Ｆの具体的な値を示す図である。
【００３６】
ここで、図１０に示すように、ある減衰量Ａ（図１０では２ｄＢ）から隣接ステップの減衰量Ｂ（図１０では３ｄＢ）へ切り替える際に、減衰量Ａの設定に用いられ減衰量Ｂでは用いられない減衰回路５Ａを短絡したまま、減衰量Ｂの設定に用いられる減衰回路５Ｃを短絡し、その後に減衰回路５Ａを開放する。減衰量Ａ及びＢの双方の設定に共通して用いられる減衰回路５Ｂを短絡したままである。
【００３７】
図１１は図１０に示す切替え方式を適用して、図８に示す切替えパターンで減衰量を段階的に切り替えた場合の減衰量変化を示す。このように、減衰量の切り替え時に、先に切替先の減衰回路を短絡してから切り外すべき減衰回路を開放するので、階段状に減衰量を切り替えることができると共に、小さな減衰量から大きな減衰量まで短絡する減衰回路の数は一定であるので、大きな減衰量を設定した際の電流消費量を抑制することができる。
【００３８】
本発明は上記した本実施の形態に限定されるものでは無く、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形実施可能である。たとえば、以上の説明では、減衰回路を３つの抵抗素子をＴ型に接続してなる構成を説明したが、π型減衰器の構成としても良い。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
本発明は、テレビ受信機や無線通信機のチューナに適用可能に適用可能である。
【符号の説明】
【００４０】
１ ステップ減衰器 ２ ＰＩＮダイオード
５Ａ〜５Ｆ 減衰回路 ６Ａ〜６Ｆ ＰＩＮダイオード
７、８ 直流阻止用のコンデンサ １１ バイパスコンデンサ
１２ 高周波阻止用のコイル １３ コントロール回路
１４ ＮＯＲゲート ９、１５ 抵抗
１０ 電流制限用の抵抗 ５１Ａ〜５１Ｆ 抵抗
５２Ａ〜５２Ｆ 抵抗 ５３Ａ〜５３Ｆ 抵抗
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高周波信号の減衰量をステップ状に変化させるステップ減衰器に関する。
【背景技術】
【０００２】
高周波信号のレベルを所望の値に設定するための機器として、外部から与えられた直流電圧によりスイッチを開閉し、高周波信号の減衰量をステップ状に変化させるステップ減衰器が開発されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１で開示されたステップ減衰器は、入力信号を通過、遮断するＦＥＴスイッチを入力端子と出力端子との間に設けると共に、ＦＥＴスイッチと並列に任意の抵抗値の固定減衰器を設け、この構成の回路を縦続接続して、希望の減衰量が得られるように各ＦＥＴスイッチを選択しオン／オフさせるようにしたものである。各固定減衰器の前後にはスイッチが設けられている。
【０００３】
図１２は、従来のステップ減衰器の回路図である。同図に示すステップ減衰器９は、入力端子Ｔｉと出力端子Ｔｏとの間に接続したＰＩＮダイオード１０と、ＰＩＮダイオード１０と並列に接続した減衰回路１１と、減衰回路１１の前後に接続した直流阻止用のコンデンサ１５〜１７と、減衰回路１１を入出力端子Ｔｉ−Ｔｏ間に介挿するためのＰＩＮダイオード１９及び２０と、ＰＩＮダイオード１９及び２０をオン／オフするコントロール回路２１と、ＰＩＮダイオード１０及び１９に流れる電流を制限するバイアス抵抗２２と、ＰＩＮダイオード２０に流れる電流を制限するバイアス抵抗２３と、エミッタ抵抗２４及び２５と、高周波阻止用のコイル２６〜２９とを備えている。
【０００４】
減衰回路１１は、３つの抵抗１２〜１４をＴ型に結線したものであり、その一端がコンデンサ１５、ＰＩＮダイオード１９を介して入力端子Ｔｉ側に接続されており、他端がコンデンサ１６及び１７、ＰＩＮダイオード２０を介して出力端子Ｔｏ側に接続されている。また、接地端がグランドに接続されている。コントロール回路２１は、３つのトランジスタ３０〜３２と抵抗３３及び４１とコントロール端子４０とから構成され、コントロール端子４０には制御用の直流電圧が供給される。また、バッテリ４５から電源が供給される。
【０００５】
コントロール回路２１に制御用の直流電圧が供給されることで、トランジスタ３０及び３１がオンする。トランジスタ３１がオンすることによってトランジスタ３２がオフする。トランジスタ３２がオフ状態になると、ＰＩＮダイオード１９及び２０がゼロバイアスまたは逆バイアス状態となってオフし、減衰回路１１が入出力端子Ｔｉ−Ｔｏ間から切り離された状態となる。一方、トランジスタ３０がオン状態になると、高周波阻止用のコイル２９を介してＰＩＮダイオード１０に順方向バイアスが印加されるため、ＰＩＮダイオード１０がオン状態となって、入力された高周波信号が減衰されることなくそのまま出力される。
【０００６】
制御用の直流電圧が供給されなくなると、トランジスタ３０及び３１は共にオフし、トランジスタ３２はオンする。トランジスタ３０がオフ状態になると、ＰＩＮダイオード１０がゼロバイアス又は逆バイアス状態となってオフする。一方、トランジスタ３２がオン状態となると、高周波阻止用のコイル２６を介してＰＩＮダイオード１９に順方向バイアスが印加されるため、オン状態となる。またＰＩＮダイオード２０にも順方向バイアスが印加されるため、オン状態となる。これにより、減衰回路１１が入出力端子Ｔｉ−Ｔｏ間に介挿された状態となって、入力された高周波信号が減衰回路１１にて減衰されて出力される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平７−２４９９５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、従来のステップ減衰器においては、ＰＩＮダイオード１０とＰＩＮダイオード１９及び２０とを交互にオン、オフさせるので、図１３に示すように、ＰＩＮダイオード１０、１９及び２０の全てが同時にオフになってしまう瞬断が発生し、その際に高周波信号が通らなくなる問題もある。また、減衰回路１１を入出力端子Ｔｉ−Ｔｏ間に介挿したり外したりするため、減衰回路１１の前後にＰＩＮダイオード１９及び２０が必要となり、部品点数の増大を招くことになる。
【０００９】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、減衰回路の前後からスイッチング素子を排除して回路構成を簡単化でき、しかも減衰回路の切替え時に瞬断が生じないステップ減衰器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明のステップ減衰器は、高周波信号が入力する入力端子と、前記高周波信号が出力する出力端子と、前記入出力端子間に並列に接続された複数の減衰回路と、前記複数の減衰回路のそれぞれの接地端とグランドとの間に接続された複数の第１のスイッチング素子とを備え、前記複数の第１のスイッチング素子を相補的にオン又はオフすることにより減衰量を段階的に切替え可能にしたことを特徴とする。
【００１１】
この構成によれば、入出力端子間に複数の減衰回路を並列接続すると共に、各減衰回路の接地端とグランドとの間に第１のスイッチング素子を接続したので、減衰回路の入力段及び出力段にスイッチング素子を設ける必要がなくなり、スイッチング素子数を削減できる。また、第１のスイッチング素子は減衰回路の接地端とグランドとの間に接続されるので、第１のスイッチング素子を相補的にオン又はオフする際に過渡的に第１のスイッチング素子のオフ期間が重なったとしても信号の伝搬は遮断されないので、減衰回路を切替える際の瞬断を防止することもできる。
【００１２】
また本発明は、上記ステップ減衰器において、前記入出力端子間に接続された第２のスイッチング素子を備え、前記第２のスイッチング素子をオンし、かつ、前記各第１のスイッチング素子をオフして高周波信号を減衰しないモードと、前記第２のスイッチング素子をオフし、かつ、前記各第１のスイッチング素子を相補的にオン又はオフして高周波信号を減衰するモードとを切替え可能にしたことを特徴とする。
【００１３】
この構成により、第２のスイッチング素子のオン又はオフによって、減衰有りのモードと減衰無しのモードとを切り替えることができる。
【００１４】
上記ステップ減衰器において、前記各減衰回路は、少なくとも１つの固定抵抗を含んで構成することができる。また、前記各減衰回路は、Ｔ型の固定抵抗減衰回路で構成することができる。
【００１５】
上記ステップ減衰器において、段階的に異なる所要減衰量をそれぞれ対応する１つの前記減衰回路で設定し、前記複数の第１のスイッチング素子のうち所要の減衰量を設定する減衰回路に接続されたスイッチング素子をオンし、第２のスイッチング素子を含む他の全てのスイッチング素子をオフすることで、所要の減衰量を設定することができる。
【００１６】
また上記ステップ減衰器において、段階的に異なる所要減衰量を、前記複数の減衰回路の数を増減することで設定し、所要減衰量を増大する場合、現在オン状態の第１のスイッチング素子に加えて、他の第１のスイッチング素子を追加的にオンし、所要減衰量を減少する場合、現在オン状態の第１のスイッチング素子の一部をオン状態に維持したまま他の第１のスイッチング素子をオフすることで、所要の減衰量を設定する。これにより、減衰回路の切替え時にも第１のスイッチング素子の少なくとも１つが必ずオンとなるので、出力信号のレベルが減衰回路の切り替え時に一時的に落ち込む現象を防止できる。
【００１７】
また上記ステップ減衰器において、段階的に異なる各所要減衰量を２以上の所定数の減衰回路で設定すると共に、互いに隣接する所要減衰量をそれぞれ設定する複数の減衰回路は一部の減衰回路が共通するように組み合わされ、隣接する所要減衰量への切り替え時に当該隣接する所要減衰量を設定する各減衰回路に対応した全ての第１のスイッチング素子をオンしてから、不要となった減衰回路に対応した第１のスイッチング素子をオフする。これにより、減衰回路の切替え時に第１のスイッチング素子の少なくとも１つが必ずオンとなるので、出力信号のレベルが減衰回路の切り替え時に一時的に落ち込む現象を防止でき、しかも所要減衰量が大きい場合でも減衰回路数を増加する必要がないので、オン状態の第１のスイッチング素子数が増大することによる電流消費量の増大を防止することができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、減衰回路の前後からスイッチング素子を排除して回路構成を簡単化でき、しかも減衰回路の切替え時に瞬断が生じないようにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の一実施の形態に係るステップ減衰器を示す回路図である。
【図２】図１のステップ減衰器の各減衰回路を構成する抵抗の値の一例を示す図である。
【図３】図１のステップ減衰器の周波数特性を示す図である。
【図４】図１のステップ減衰器の減衰量設定時における各減衰回路の選択状態の一例を示す図である。
【図５】図４の減衰量設定時における減衰量の変化を示す図である。
【図６】図１のステップ減衰器の減衰量設定時における各減衰回路の選択状態の一例を示す図である。
【図７】図６の減衰量設定時における減衰量の変化を示す図である。
【図８】図１のステップ減衰器の減衰量設定時における各減衰回路の選択状態の一例を示す図である。
【図９】図８の各減衰回路を構成する抵抗の値の一例を示す図である。
【図１０】図８の各減衰回路における切り替え時の動作を説明するための図である。
【図１１】図８の減衰量設定時における減衰量の変化を示す図である。
【図１２】従来のステップ減衰器を示す回路図である。
【図１３】図１２の従来のステップ減衰器の問題点を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施の形態に係るステップ減衰器を示す回路図である。同図において、本実施の形態のステップ減衰器１は、入力端子Ｔｉと出力端子Ｔｏとの間に接続されたＰＩＮダイオード（第２のスイッチング素子）２と、ＰＩＮダイオード２と並列に接続された減衰回路５Ａ〜５Ｄと、減衰回路５Ａ〜５Ｄのそれぞれに対し、接地端とグランドとの間に接続されたＰＩＮダイオード（第１のスイッチング素子）６Ａ〜６Ｄと、各ＰＩＮダイオード６Ａ〜６Ｄのアノードとグランドとの間に接続された直流阻止用のコンデンサ７と、減衰回路５Ａ〜５Ｄのそれぞれの出力側端と出力端子Ｔｏとの間に接続された直流阻止用のコンデンサ８と、各ＰＩＮダイオード６Ａ〜６Ｄのアノードとグランドとの間に接続された抵抗９と、入力端子Ｔｉとグランドとの間に接続された電流制限用の抵抗１０と、バイパスコンデンサ１１を介して出力端子Ｔｏとグランドとの間に接続された高周波阻止用のコイル１２と、各ＰＩＮダイオード６Ａ〜６Ｄをオン／オフするコントロール回路１３と、コントロール回路１３の各出力の否定論理和をとるＮＯＲゲート１４と、ＮＯＲゲート１４の出力端とグランドとの間に接続された抵抗１５とを備えている。なお、コントロール回路１３とＮＯＲゲート１４は、減衰量切り替え回路を構成する。
【００２１】
ＰＩＮダイオード２をオンすることで入出力端子Ｔｉ−Ｔｏ間がスルー状態となり、入力された高周波信号が減衰されることなく出力される。また、減衰回路５Ａに対応するＰＩＮダイオード６Ａをオンすることで、減衰回路５Ａの接地端がグラウンドに接続されて減衰回路５Ａを経由して伝搬する高周波信号が減衰される。減衰回路５Ｂ〜減衰回路５Ｄも同様で、それぞれに対応するＰＩＮダイオード６Ｂ〜６Ｄをオンすることで、対応する減衰回路の接地端がグラウンドに接続されて、減衰回路５Ｂ〜減衰回路５Ｄを経由して伝搬する高周波信号が減衰される。
【００２２】
コントロール回路１３は、２入力（Ｉ１，Ｉ２）４出力（Ｏ１〜Ｏ４）のロジック回路であり、コントロール信号の与え方によって出力信号形態が変化する。減衰回路５Ａ〜５Ｄにおいて高周波信号を減衰しないスルーの場合、コントロール回路１３の出力Ｏ１〜Ｏ４の全てが”０”となる。また、減衰回路５Ａのみで入出力端子Ｔｉ−Ｔｏ間を伝搬する信号を減衰させる場合は、コントロール回路１３の出力Ｏ１のみが”１”となり、減衰回路５Ｂで入出力端子Ｔｉ−Ｔｏ間を伝搬する信号を減衰させる場合は、コントロール回路１３の出力Ｏ２のみが”１”となり、減衰回路５Ｃで入出力端子Ｔｉ−Ｔｏ間を伝搬する信号を減衰させる場合は、コントロール回路１３の出力Ｏ３のみが”１”となり、減衰回路５Ｄで入出力端子Ｔｉ−Ｔｏ間を伝搬する信号を減衰させる場合は、コントロール回路１３の出力Ｏ４のみが”１”となる。
【００２３】
ここで、減衰回路５Ａ〜５Ｄを１つずつ選択することで２ｄＢずつ減衰量を変えることができるように、減衰回路５Ａの固定抵抗５１Ａ、５２Ａ及び５３Ａと、減衰回路５Ｂの固定抵抗５１Ｂ、５２Ｂ及び５３Ｂと、減衰回路５Ｃの固定抵抗５１Ｃ、５２Ｃ及び５３Ｃと、減衰回路５Ｄの固定抵抗５１Ｄ、５２Ｄ及び５３Ｄの各値を決定する。この場合、減衰回路５Ａを選択することで２ｄＢの減衰量が設定され、減衰回路５Ｂを選択することで４ｄＢの減衰量が設定され、減衰回路５Ｃを選択することで６ｄＢの減衰量が設定され、減衰回路５Ｄを選択することで８ｄＢの減衰量が設定される。図２に２ｄＢずつ減衰量を変える場合の抵抗５１Ａ〜５１Ｄ、５２Ａ〜５２Ｄ、５３Ａ〜５３Ｄの具体的な値を示す。また、図３にステップ減衰器１の周波数特性を示す。ＰＩＮダイオードを使用することで、スルー、２ｄＢ、４ｄＢ、６ｄＢ、８ｄＢの全てにおいてフラットな特性が得られる。
【００２４】
また、図４は、減衰量設定時における減衰回路５Ａ〜５Ｄの選択状態を示す図である。同図において、”−”線を引いている部分はＰＩＮダイオードがオンした短絡状態を示し、”×”を引いている部分はＰＩＮダイオードがオフした開放状態を示している。図４（ａ）はコントロール回路１３の出力Ｏ１〜Ｏ４の全てが”０”のときを示し、ＰＩＮダイオード２のみオン状態となる。図４（ｂ）はコントロール回路１３の出力Ｏ１のみが”１”のときを示し、減衰回路５Ａに接続されたＰＩＮダイオード６Ａのみオン状態となる。図４（ｃ）はコントロール回路１３の出力Ｏ２のみが”１”のときを示し、減衰回路５Ｂに接続されたＰＩＮダイオード６Ｂのみオン状態となる。図４（ｄ）はコントロール回路１３の出力Ｏ３のみが”１”のときを示し、減衰回路５Ｃに接続されたＰＩＮダイオード６Ｃのみオン状態となる。図４（ｅ）はコントロール回路１３の出力Ｏ４のみが”１”のときを示し、減衰回路５Ｄに接続されたＰＩＮダイオード６Ｄのみオン状態となる。
【００２５】
コントロール回路１３は、所要減衰量の切り替え時にＰＩＮダイオード６Ａ〜６Ｄ（減衰回路５Ａ〜５Ｄ）を相補的に切り替える。
【００２６】
上記した通り、入力された高周波信号に対して減衰をかけない場合は、コントロール回路１３の出力Ｏ１〜Ｏ４の全てが”０”となる入力をコントロール回路１３に与え、２ｄＢの減衰をかける場合は、コントロール回路１３の出力Ｏ１のみ”１”になる入力をコントロール回路１３に与え、４ｄＢの減衰をかける場合は、コントロール回路１３の出力Ｏ２のみ”１”になる入力をコントロール回路１３に与え、６ｄＢの減衰をかける場合は、コントロール回路１３の出力Ｏ３のみ”１”になる入力をコントロール回路１３に与え、８ｄＢの減衰をかける場合は、コントロール回路１３の出力Ｏ４のみ”１”になる入力をコントロール回路１３に与える。
【００２７】
以上のように、本実施の形態によれば、入出力端子Ｔｉ−Ｔｏ間に複数の減衰回路５Ａ〜５Ｄを並列接続すると共に、各減衰回路５Ａ〜５Ｄの接地端とグランドとの間にＰＩＮダイオード６Ａ〜６Ｄを接続したので、減衰回路５Ａ〜５Ｄの入力段及び出力段にスイッチング素子を設ける必要がなくなり、スイッチング素子数を削減できる。
【００２８】
また、本実施の形態によれば、ＰＩＮダイオード６Ａ〜６Ｄは減衰回路５Ａ〜５Ｄの接地端とグランドとの間に接続されるので、ＰＩＮダイオード６Ａ〜６Ｄを相補的にオン又はオフする際に過渡的にＰＩＮダイオード６Ａ〜６Ｄのオフ期間が重なったとしても信号の伝搬は遮断されないので、減衰回路５Ａ〜５Ｄを切替える際の瞬断を防止することもできる。
【００２９】
ところで、減衰量の設定の仕方は上記以外にも様々なものを適用することができる。
例えば、全体の減衰回路５Ａ〜５Ｄから１つの減衰回路のみを選択するのではなく、図５に示す切替えパターンのように、選択減衰回路を増加又は減少させていくことで所望の減衰量を設定するようにしても良い。図６においても、図４と同様に”−”線を引いている部分は短絡状態を示し、”×”を引いている部分は開放状態を示している。
【００３０】
図６（ａ）はコントロール回路１３の出力Ｏ１〜Ｏ４の全てが”０”のときを示し、ＰＩＮダイオード２のみオン状態となる。図６（ｂ）はコントロール回路１３の出力Ｏ１のみが”１”のときを示し、減衰回路５Ａに接続されたＰＩＮダイオード６Ａのみオン状態となり、２ｄＢの減衰量が設定される。図６（ｃ）はコントロール回路１３の出力Ｏ１及びＯ２が”１”のときを示し、減衰回路５Ａ及び５Ｂそれぞれに接続されたＰＩＮダイオード６Ａ及び６Ｂが共にオン状態となり、４ｄＢの減衰量が設定される。図６（ｄ）はコントロール回路１３の出力Ｏ１〜Ｏ３の全てが”１”のときを示し、減衰回路５Ａ〜５Ｃそれぞれに接続されたＰＩＮダイオード６Ａ〜６Ｃがそれぞれオン状態となり、６ｄＢの減衰量が設定される。図６（ｅ）はコントロール回路１３の出力Ｏ１〜Ｏ４の全てが”１”のときを示し、減衰回路５Ａ〜５Ｄそれぞれに接続されたＰＩＮダイオード６Ａ〜６Ｄがそれぞれオン状態となり、８ｄＢの減衰量が設定される。例えば、減衰回路５Ａから減衰回路５Ｂに切り替える際に、減衰回路５Ａを選択している状態で減衰回路５Ｂを選択し、その後、減衰回路５Ａを非選択状態にする。このように相補的に切り替えることで、ＰＩＮダイオード２及び６Ａ〜６Ｄのうち、必ず１つがオン状態になるので、ＰＩＮダイオード２及び６Ａ〜６Ｄの全てが同時にオフになる瞬断が発生することがない。
【００３１】
図６（ａ）〜（ｅ）に示すように選択減衰回路を増加又は減少させた場合の減衰量の変化を図７に示す。同図に示すように、減衰量の切り替え時に信号レベルが選択減衰量よりも落ち込む現象が生じていないことが確認できる。
【００３２】
このように、選択減衰回路の数を増加又は減少させることで所望の減衰量を設定することで、減衰量を切り替える際にＰＩＮダイオード２及び６Ａ〜６Ｄの全てが同時にオフになる瞬断が発生しないので、減衰量の切り替え時に高周波信号のレベルが所望の減衰量よりも落ち込む現象を防止できる。
【００３３】
図８は１ｄＢずつ減衰量を設定する場合における減衰回路５Ａ〜５Ｄの選択状態を示す図である。図８においても図４と同様に”−”線を引いている部分は短絡状態を示し、”×”を引いている部分は開放状態を示している。
【００３４】
図８に示す切替えパターンは、２つの減衰回路で１つの減衰量を設定し、隣接ステップの減衰量を設定する２つの減衰回路とは一部の減衰回路が共通するように組み合わせ、隣接ステップの減衰量への切り替え時に当該隣接ステップの減衰量に対応した減衰回路が全て短絡してから、不要となった減衰回路を開放する。
【００３５】
図８のステップ減衰器は、並列接続された５個の減衰回路５Ａ〜５Ｆで構成されている。０ｄＢ、１ｄＢの減衰量を除き、２つ減衰回路の組合せで所要の減衰量を設定する。図８（ａ）は減衰回路５Ａ〜５Ｆのいずれも選択しないときの状態を示し、減衰量の設定が行われず、スルー状態となる。図８（ｂ）は減衰回路５Ａを選択したときの状態を示し、１ｄＢの減衰量が設定される。図８（ｃ）は減衰回路５Ａ及び５Ｂを選択したときの状態を示し、２ｄＢの減衰量が設定される。図８（ｄ）は減衰回路５Ｂ及び５Ｃを選択したときの状態を示し、３ｄＢの減衰量が設定される。図８（ｅ）は減衰回路５Ｃ及び５Ｄを選択したときの状態を示し、４ｄＢの減衰量が設定される。図８（ｆ）は減衰回路５Ｄ及び５Ｅを選択したときの状態を示し、５ｄＢの減衰量が設定される。図８（ｇ）は減衰回路５Ｅ及び５Ｆを選択したときの状態を示し、６ｄＢの減衰量が設定される。図９は１ｄＢずつ減衰量を変える場合の減衰回路５Ａ〜５Ｆそれぞれの抵抗５１Ａ〜５１Ｆ、５２Ａ〜５２Ｆ、５３Ａ〜５３Ｆの具体的な値を示す図である。
【００３６】
ここで、図１０に示すように、ある減衰量Ａ（図１０では２ｄＢ）から隣接ステップの減衰量Ｂ（図１０では３ｄＢ）へ切り替える際に、減衰量Ａの設定に用いられ減衰量Ｂでは用いられない減衰回路５Ａを短絡したまま、減衰量Ｂの設定に用いられる減衰回路５Ｃを短絡し、その後に減衰回路５Ａを開放する。減衰量Ａ及びＢの双方の設定に共通して用いられる減衰回路５Ｂを短絡したままである。
【００３７】
図１１は図１０に示す切替え方式を適用して、図８に示す切替えパターンで減衰量を段階的に切り替えた場合の減衰量変化を示す。このように、減衰量の切り替え時に、先に切替先の減衰回路を短絡してから切り外すべき減衰回路を開放するので、階段状に減衰量を切り替えることができると共に、小さな減衰量から大きな減衰量まで短絡する減衰回路の数は一定であるので、大きな減衰量を設定した際の電流消費量を抑制することができる。
【００３８】
本発明は上記した本実施の形態に限定されるものでは無く、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形実施可能である。たとえば、以上の説明では、減衰回路を３つの抵抗素子をＴ型に接続してなる構成を説明したが、π型減衰器の構成としても良い。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
本発明は、テレビ受信機や無線通信機のチューナに適用可能に適用可能である。
【符号の説明】
【００４０】
１ ステップ減衰器 ２ ＰＩＮダイオード
５Ａ〜５Ｆ 減衰回路 ６Ａ〜６Ｆ ＰＩＮダイオード
７、８ 直流阻止用のコンデンサ １１ バイパスコンデンサ
１２ 高周波阻止用のコイル １３ コントロール回路
１４ ＮＯＲゲート ９、１５ 抵抗
１０ 電流制限用の抵抗 ５１Ａ〜５１Ｆ 抵抗
５２Ａ〜５２Ｆ 抵抗 ５３Ａ〜５３Ｆ 抵抗
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高周波信号が入力する入力端子と、
前記高周波信号が出力する出力端子と、
前記入出力端子間に並列に接続された複数の減衰回路と、
前記複数の減衰回路のそれぞれの接地端とグランドとの間に接続された複数の第１のスイッチング素子とを備え、
前記複数の第１のスイッチング素子を相補的にオン又はオフすることにより減衰量を段階的に切替え可能にしたことを特徴とするステップ減衰器。
【請求項２】
前記入出力端子間に接続された第２のスイッチング素子を備え、
前記第２のスイッチング素子をオンし、かつ、前記各第１のスイッチング素子をオフする高周波信号を減衰しないモードと、前記第２のスイッチング素子をオフし、かつ、前記各第１のスイッチング素子を相補的にオン又はオフする高周波信号を減衰するモードとを切替え可能にしたことを特徴とする請求項１記載のステップ減衰器。
【請求項３】
前記各減衰回路は、少なくとも１つの固定抵抗を含んで構成されたことを特徴とする請求項１又は請求項２記載のステップ減衰器。
【請求項４】
前記各減衰回路は、Ｔ型の固定抵抗減衰回路であることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載のステップ減衰器。
【請求項５】
段階的に異なる各所要減衰量をそれぞれ対応する１つの前記減衰回路で設定し、
前記複数の第１のスイッチング素子のうち所要減衰量を設定する減衰回路に接続されたスイッチング素子をオンし、第２のスイッチング素子を含む他の全てのスイッチング素子をオフすることで、所要減衰量を設定することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載のステップ減衰器。
【請求項６】
段階的に異なる所要減衰量を、前記複数の減衰回路の数を増減することで設定し、
所要減衰量を増大する場合、現在オン状態の第１のスイッチング素子に加えて、他の第１のスイッチング素子を追加的にオンし、所要減衰量を減少する場合、現在オン状態の第１のスイッチング素子の一部をオン状態に維持したまま他の第１のスイッチング素子をオフすることで、所要減衰量を設定することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載のステップ減衰器。
【請求項７】
段階的に異なる各所要減衰量を２以上の所定数の減衰回路で設定すると共に、互いに隣接する所要減衰量をそれぞれ設定する複数の減衰回路は一部の減衰回路が共通するように組み合わされ、隣接する所要減衰量への切り替え時に当該隣接する所要減衰量を設定する各減衰回路に対応した全ての第１のスイッチング素子をオンしてから、不要となった減衰回路に対応した第１のスイッチング素子をオフすることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載のステップ減衰器。
【請求項１】
高周波信号が入力する入力端子と、
前記高周波信号が出力する出力端子と、
前記入出力端子間に並列に接続された複数の減衰回路と、
前記複数の減衰回路のそれぞれの接地端とグランドとの間に接続された複数の第１のスイッチング素子とを備え、
前記複数の第１のスイッチング素子を相補的にオン又はオフすることにより減衰量を段階的に切替え可能にしたことを特徴とするステップ減衰器。
【請求項２】
前記入出力端子間に接続された第２のスイッチング素子を備え、
前記第２のスイッチング素子をオンし、かつ、前記各第１のスイッチング素子をオフする高周波信号を減衰しないモードと、前記第２のスイッチング素子をオフし、かつ、前記各第１のスイッチング素子を相補的にオン又はオフする高周波信号を減衰するモードとを切替え可能にしたことを特徴とする請求項１記載のステップ減衰器。
【請求項３】
前記各減衰回路は、少なくとも１つの固定抵抗を含んで構成されたことを特徴とする請求項１又は請求項２記載のステップ減衰器。
【請求項４】
前記各減衰回路は、Ｔ型の固定抵抗減衰回路であることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載のステップ減衰器。
【請求項５】
段階的に異なる各所要減衰量をそれぞれ対応する１つの前記減衰回路で設定し、
前記複数の第１のスイッチング素子のうち所要減衰量を設定する減衰回路に接続されたスイッチング素子をオンし、第２のスイッチング素子を含む他の全てのスイッチング素子をオフすることで、所要減衰量を設定することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載のステップ減衰器。
【請求項６】
段階的に異なる所要減衰量を、前記複数の減衰回路の数を増減することで設定し、
所要減衰量を増大する場合、現在オン状態の第１のスイッチング素子に加えて、他の第１のスイッチング素子を追加的にオンし、所要減衰量を減少する場合、現在オン状態の第１のスイッチング素子の一部をオン状態に維持したまま他の第１のスイッチング素子をオフすることで、所要減衰量を設定することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載のステップ減衰器。
【請求項７】
段階的に異なる各所要減衰量を２以上の所定数の減衰回路で設定すると共に、互いに隣接する所要減衰量をそれぞれ設定する複数の減衰回路は一部の減衰回路が共通するように組み合わされ、隣接する所要減衰量への切り替え時に当該隣接する所要減衰量を設定する各減衰回路に対応した全ての第１のスイッチング素子をオンしてから、不要となった減衰回路に対応した第１のスイッチング素子をオフすることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載のステップ減衰器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１０−１９２９４３（Ｐ２０１０−１９２９４３Ａ）
【公開日】平成２２年９月２日（２０１０．９．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−３１９６９（Ｐ２００９−３１９６９）
【出願日】平成２１年２月１３日（２００９．２．１３）
【出願人】（００００１００９８）アルプス電気株式会社 (4,263)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年９月２日（２０１０．９．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年２月１３日（２００９．２．１３）
【出願人】（００００１００９８）アルプス電気株式会社 (4,263)
【Ｆターム（参考）】
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