広帯域インピーダンスおよびノイズ整合を備えた周波数選択性増幅器
【解決手段】 この開示は、広帯域インピーダンスおよびノイズ整合を備えた周波数選択低ノイズ増幅器（ＬＮＡ）に向けられている。本ＬＮＡは、広帯域の入力整合をサポートする閉ループ回路を含み得る。例えば、閉ループ回路は入力信号をインピーダンス整合するとともに低ノイズ指数をもたらすように構成され得る。また、ＬＮＡは、入力信号を増幅し、高い出力インピーダンスをもたらす開ループ回路を含み得る。開ループ回路は、所望の周波数帯の外側の周波数を濾波により除去する選択性フィルタをさらに含み得る。ＬＮＡは、開ループ回路によって調整可能な帯域通過フィルタを駆動し得る。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この開示は、概して増幅器、特に広帯域遠隔通信用周波数選択性増幅器に関する。
【背景技術】
【０００２】
無線受信器は、典型的には、アンテナによって受け取られた無線周波数信号を増幅するための低ノイズ増幅器（ＬＮＡ）を含んでいる。無線受信器は、様々な周波数にわたって入力信号の周波数選択処理を可能にする調整可能素子を含み得る。無線受信器は様々な装置内に設けられ得る。これには、ディジタル・テレビ、ディジタル直接衛星放送システム、携帯情報端末（ＰＤＡ）、ラップトップ・コンピュータ、デスクトップ・コンピュータ、ディジタル音楽／映像プレーヤ、携帯ゲーム機、ビデオゲーム機、ディジタル・カメラ、ディジタル記録装置、携帯電話または衛星ラジオ電話などが含まれる。
【０００３】
いくつかの装置は、例えばＤＶＢ−Ｈ（ディジタル映像放送携帯機器）、ＩＳＤＢＴ（統合サービスディジタル放送（地球上））、ＤＭＢ（ディジタル媒体放送）、またはＦＬＯ（順方向リンクのみ）のような映像放送規格に従って、ディジタル映像を処理できるように構成され得る。ＤＶＢ−ＨおよびＦＬＯ放送については、例えば、映像はおよそ４７０メガヘルツ（ＭＨｚ）乃至８６２ＭＨｚの広い周波数帯上に放送され得る。広い周波数帯を扱うように構成された装置中の無線受信器は、適切なインピーダンスおよびノイズ整合で正確な周波数選別をサポートするべきである。
【発明の概要】
【０００４】
この開示は、広帯域インピーダンスおよびノイズ整合を備えた周波数選択型低ノイズ増幅器（ＬＮＡ）に向けられている。ＬＮＡは、広帯域の入力整合をサポートする閉ループ回路を含み得る。例えば、閉ループ回路は、入力信号をインピーダンス整合し、かつ低ノイズ指数を提供するように構成され得る。また、ＬＮＡは、入力信号を増幅し、高い出力インピーダンスをもたらす開ループ回路を含み得る。開ループ回路は、所望の周波数帯の外側の周波数を濾波により除去する選択性フィルタをさらに含み得る。ＬＮＡは開ループ回路によって調整可能帯域通過フィルタを駆動し得る。
【０００５】
一例では、本開示は、入力信号に対してインピーダンス整合をもたらす閉ループ回路と、閉ループ回路に接続されインピーダンス整合された入力信号を増幅する開ループ回路と、を具備する増幅器を提供する。
【０００６】
別の例では、本開示は、無線周波数（ＲＦ）アンテナを備える無線受信器、およびアンテナによって受け取られた入力信号に対するインピーダンス整合をもたらす閉ループ回路と、閉ループ回路に接続されインピーダンス整合された入力信号を増幅する開ループ回路と、を具備する増幅器を提供する。
【０００７】
さらなる例では、本開示は、閉ループ回路によって入力信号に対してインピーダンス整合をもたらし、開ループ回路によってインピーダンス整合された入力信号を増幅することを備え、開ループ回路および閉ループ回路が共通の入力トランジスタを共有して該入力信号を受け取る方法を提供する。
【０００８】
本開示の１つ以上の側面の詳細は添付図面と以下の記述におい記載される。他の特徴は該記述と図面、および請求項から明らかであり得る。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】低ノイズ増幅器（ＬＮＡ）を含む典型的な無線受信器のブロック図。
【図２】閉ループ回路および開ループ回路を含んだＬＮＡのブロック図。
【図３】閉ループ回路および開ループ回路を含んだシングルエンド（片線接地）型ＬＮＡを図示する回路図。
【図４】閉ループ回路および開ループ回路を含んだディファレンシャル（差動）型ＬＮＡを図示する回路図。
【図５】閉ループ回路と、選択性フィルタを備えた開ループ回路と、を含んだシングルエンド型ＬＮＡを図示する回路図。
【図６】閉ループ回路と、選択性フィルタを備えた開ループ回路と、を含んだディファレンシャル型ＬＮＡを図示する回路図。
【図７】閉ループ回路と、調整可能帯域通過フィルタを駆動する開ループ回路と、を含んだシングルエンド型ＬＮＡを図示する回路図。
【図８】閉ループ回路と、調整可能帯域通過フィルタを駆動する開ループ回路と、を含んだディファレンシャル型ＬＮＡを図示する回路図。
【図９】閉ループ回路と、選択性フィルタを含み且つ調整可能帯域通過フィルタを駆動する開ループ回路と、を含むシングルエンド型ＬＮＡを図示する回路図。
【図１０】図１０は、閉ループ回路と、選択性フィルタを含み且つ調整可能帯域通過フィルタを駆動する開ループ回路と、を含むディファレンシャル型ＬＮＡを図示する回路図。
【図１１】選択性フィルタを含み、調整可能帯域通過フィルタを駆動する閉ループ回路および開ループ回路を含むディファレンシャル型ＬＮＡをより詳細に図示する別の回路図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
この開示は、広帯域インピーダンスおよびノイズ整合を備えた周波数選択低ノイズ増幅器（ＬＮＡ）に向けられている。ＬＮＡは、広帯域の入力整合をサポートする閉ループ回路を含み得る。例えば、閉ループ回路は、入力信号をインピーダンス整合し、かつ低ノイズ指数をもたらすように構成され得る。また、ＬＮＡは、入力信号を増幅するとともに高い出力インピーダンスをもたらす開ループ回路を含み得る。開ループ回路は、所望の周波数帯の外側の周波数を濾波により除去する選択性フィルタをさらに含み得る。ＬＮＡは開ループ回路によって調整可能帯域通過フィルタを駆動し得る。
【００１１】
ＬＮＡは、これが広帯域のインピーダンスおよびノイズ整合のための閉ループ帰還回路の組合せ、および高出力インピーダンスおよび安定した周波数選択性のための開ループ利得回路を含んでいるという意味で「部分的フィードバック」増幅器と称され得る。例えば、選択性フィルタは、不安定性を回避するために全体的な閉ループ回路内でではなく開ループ回路内に配置され得る。ＬＮＡは、広い周波数帯にわたって正確な周波数選別、入力インピーダンス整合およびノイズ一致をサポートするように構成され得る。選択性フィルタは、所定の帯域の外側の周波数を排斥し得る。調整可能帯域通過フィルタは、選択的且つ調整可能な方式で、広帯域内の特定の狭帯域周波数を通過させ得る。
【００１２】
ＬＮＡが様々な装置に役立ち得、ディジタル映像を処理するように構成された装置を含んでいる。例えば、ＬＮＡはＤＶＢ−ＨおよびＦＬＯ映像放送に使用される周波数帯（すなわち約４７０メガヘルツ（ＭＨｚ）乃至８６２ＭＨｚ）のような広帯域にわたって映像信号を処理するように構成され得る。この帯域は、概して極超短波（ＵＨＦ）帯域内にある。この開示は、説明を目的としてＤＶＢ−ＨおよびＦＬＯ映像に関連した周波数帯について言及し得る。しかしながら、この開示に記述されているようなＬＮＡは、音声、映像、および／またはデータを運ぶ信号を処理するように構成された装置を含む多様な周波数帯および装置に適用可能である。
【００１３】
図１は、この開示に従ったＬＮＡを含む典型的な無線受信器１０を図示するブロック図である。図１に示されるように、受信器１０はアンテナ１２、ＬＮＡ１４、ダウン・ミキサ１６、ＡＤ変換器（ＡＤＣ）１８、およびモデム２０を含み得る。受信器１０は、無線の音声、映像、および／または信号を受け取るように構成されている無線通信デバイスの一部であり得る。一例では、受信器１０は、ＤＶＢ−Ｈおよび／またはＦＬＯ放送信号を受け取るように構成された無線通信デバイス内に設けられ得る。また、無線通信デバイスは、他の装置に例えば音声電話、映像電話、および／またはデータ送信のための無線信号を送信するための無線送信器を含み得る。従って、無線受信器１０は、説明の容易さのために図１に示されていない他の要素を含んでいるかもしれない。
【００１４】
受信器１０において、アンテナ１２は無線周波数（ＲＦ）信号を受け取り、ＬＮＡ１４に受信信号を供給する。ＬＮＡ１４は、アンテナ１２によって受け取られた信号を入力信号として受け取る。ＬＮＡ１４は、記述されているとともにシングルエンド型信号またはディファレンシャル型信号として入力信号を扱うように構成され得る。ＬＮＡ１４は、ダウン・ミキサ１６、ＡＤＣ１８、およびモデム２０によるさらなる処理のために受信入力信号を増幅する。アンテナ１２は、広範囲の周波数にわたる信号を受け取り得る。最適な電力転送のために、ＬＮＡ１４の入力インピーダンスは、広範囲の入力周波数、例えばＤＶＢ−ＨまたはＦＬＯディジタル映像放送信号の場合に約４７０ＭＨｚ乃至８６２ＭＨｚにわたって、入力信号と整合されるべきである。
【００１５】
また、ＬＮＡ１４によって受け取られた信号が弱いかもしれないので、ＬＮＡは低ノイズ指数（ＮＦ）を有しているべきである。ＮＦは、概して、装置自体がノイズを導入しないとした場合のノイズに対するＬＮＡ１４の実際の出力ノイズの比率を指す。ＬＮＡ１４にとって、入力信号上のＬＮＡ１４によって生成されたあらゆるノイズの影響が弱められるように低ノイズ指数を有することが重要である。ＬＮＡ１４が低ノイズ指数を有する場合、ＬＮＡ１４は出力信号の著しい劣化無しでアンテナ１２によって受け取られた弱い信号を増幅することが可能である。後述のように、ＬＮＡ１４は、部分的フィードバック回路とともに構築されて、必要な利得および周波数選択性をもたらしながら、アンテナ１２から受け取られた入力信号に対する所望のインピーダンスおよびノイズ整合を提供し得る。
【００１６】
ＬＮＡ１４はダウン・ミキサ１６に増幅された信号を供給する。ダウン・ミキサ１６は、広帯域の入力信号の周波数をベースバンド周波数へと変換するあらゆる種類のミキサ、例えばゼロ中間周波数（zero intermediate frequency、ＺＩＦ）または低中間周波数（low intermediate frequency、ＬＩＦ）ダウン・ミキサであり得る。ダウン・ミキサ１６はＡＤＣ１８にベースバンド信号を供給する。ＡＤＣ１８は、アナログ・ベースバンド信号をディジタル・データに変換する。モデム２０は、ＡＤＣ１８によって提供されるディジタル・データを復調する。音声または映像復号器が、受信器１０内に設けられて復調されたディジタル・データを復号して音声スピーカ、画像ディスプレイ、および／または他のユーザー・インターフェース媒体を駆動し得る。音声または映像復号器は、コーデック（combined encoder-decoder）の一部を形成し、別の装置から受け取られたディジタル・データの復号および別の装置への送信のためのディジタル・データの符号化の両方をサポートし得る。
【００１７】
例えば、受信器１０は、例えば、ＭＰＥＧ２、ＭＰＥＧ−４、ＩＴＵ−Ｔ Ｈ．２６３、ＩＴＵ−Ｔ Ｈ．２６４またはそれらに相当するもの、ＩＳＯ／ＩＥＣ ＭＰＥＧ−４、Ｐａｒｔ１０（つまり高度映像符号化）（ＡＶＣ）によって画像圧縮および伸張をサポートするように構成された装置の一部を形成し得る。また、映像放送受信のために、無線受信器１０が使用されてＦＬＯ、ＤＶＢ−Ｈ、ＩＳＤＢＴまたはＤＭＢディジタル映像放送の配信に関連した周波数帯中のＲＦ信号を受け取ることが可能である。ＤＶＢ−ＨおよびＦＬＯ放送は、例えば、約４７０ＭＨｚ乃至８６２ＭＨｚの広い周波数帯を利用し得る。
【００１８】
後述のように、ＬＮＡ４は、ＤＶＢ−ＨおよびＦＬＯに関連した帯域のような広い周波数帯にわたってインピーダンス整合およびノイズ整合を備えた正確な周波数選択性をサポートするよう構成され得る。場合によっては、受信器１０は、より広い全体的な周波数帯内の副帯（sub-band）を扱うための複数のＬＮＡを含み得る。
【００１９】
図２はこの開示の側面に従った典型的なＬＮＡ１４のブロック図である。図２の例では、ＬＮＡ１４は、協働して部分的フィードバックＬＮＡを提供する閉ループ回路２２および開ループ回路２４を含んでいる。閉ループ回路２２および開ループ回路２４は、両方とも共通の入力を介して入力信号を受け取る。入力にもたらされる信号は、ＲＦ信号としてアンテナ１２（図１）から受け取られるかもしれないし、または銅導体、光ファイバーなどのような他の種類の有線または無線メディアを介してＲＦ信号として受け取られるかもしれない。ＬＮＡ１４はシングルエンド型またはディファレンシャル型増幅器として構成され得る。この場合、閉ループ回路２２および開ループ回路２４はシングルエンド型ＬＡＮまたはディファレンシャル型ＬＮＡ１４を形成するように構成され得る。
【００２０】
閉ループ回路２２は閉ループ利得増幅器２６と、閉ループ利得を設定する帰還ループ２７と、を含み得る。閉ループ回路２２は広帯域の入力整合をサポートする。例えば、閉ループ回路２２は、入力信号についてのインピーダンス整合をもたらし、かつ低ノイズ指数をもたらすように構成され得る。開ループ回路２４は開ループ利得増幅器２８を含み得る。開ループ回路２４は入力信号を増幅し、開ループ回路の負荷に高出力インピーダンスを提供する。選択性フィルタが、開ループ回路２２内に提供されて所望の周波数帯の外側の周波数を濾波により除去し得る。また、開ループ回路２４は調整可能帯域通過フィルタを駆動し得る。開ループ回路２４内に選択性フィルタを配置することによって、不安定性が減じられることが可能である。また、閉ループ回路２２によって入力インピーダンス整合をもたらすことによって、低いＮＦが維持されることが可能である。
【００２１】
ＬＮＡ１４の部分的帰還トポロジーは共通ゲートまたは完全帰還トポロジーに代わる選択肢を提供する。共通ゲート・トポロジーを有するＬＮＡは、高いＮＦを生成する傾向があり、したがって、概して広帯域インピーダンス整合に適していない。一般に、帰還トポロジーを有するＬＮＡは低いＮＦおよび許容可能な広帯域の入力整合をもたらすことが可能である。しかしながら、帰還トポロジーを有するＬＮＡは、ＬＮＡの出力と入力との間で必要な帰還ループ故に低い出力インピーダンスを提供する傾向がある。出力インピーダンスが減じられると、ＬＮＡの負荷のフィルタ選択性が劣化するだろう。また、帰還トポロジーを有するＬＮＡは、典型的には不安定性が原因で帰還ループ中で選択性フィルタをサポートすることができない。
【００２２】
共通ゲートまたは完全帰還トポロジーではなく、部分的帰還トポロジーを設けることによって、ＬＮＡ１４が、広帯域の入力整合、低いＮＦ、および十分な出力インピーダンスをもたらすことが可能である。また、ＬＮＡ１４は、ＬＮＡ内の例えば開ループ回路２４内に選択性フィルタを取り込むことをサポートし得る。特に、閉ループ回路２２は、低ＮＦで広帯域の入力整合をサポートし得、一方、開ループ回路２４は、高い出力インピーダンスを備えた信号増幅をサポートするとともに不安定性をもたらさずに、選択性フィルタを取り込むことを可能にし得る。また、出力インピーダンスが高いので、調整可能帯域通過フィルタは、選択性フィルタの選択性を著しく劣化することなく、開ループ回路２４の負荷に配置されることが可能である。
【００２３】
図３は、閉ループ回路２２および開ループ回路２４を含むシングルエンド型ＬＮＡ１４を図示する回路図である。図３の例では、閉ループ回路２２はトランジスタＭ１、Ｍ２、抵抗器ＲＤ１、ＲＦ、およびキャパシタＣを含んでいる。トランジスタＭ１、Ｍ２は例えば電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）であり得る。トランジスタＭ１のゲートは入力信号を受け取る。キャパシタＣの一端は入力信号を受け取るように接続され、キャパシタＣの他端は直列接続の抵抗器ＲＦの第１端に接続され得る。抵抗器ＲＤ１の一端は電圧源に接続され得る。抵抗器ＲＤ１の第２端は抵抗器ＲＦの第２端に接続され得る。また、抵抗器ＲＤ１の第２端は、トランジスタＭ２のソースにも接続され得る。トランジスタＭ２のドレインはトランジスタＭ１のソースに接続され得る。トランジスタＭ１のドレインは、グランドに接続され得る。従って、帰還ループ２７はキャパシタＣ、抵抗器ＲＤ１、ＲＦ、およびトランジスタＭ２を具備し得る。閉ループ利得増幅器２６は抵抗器ＲＤ１、トランジスタＭ２、Ｍ１を備え得る。
【００２４】
図３の例では、開ループ回路２４はトランジスタＭ１、Ｍ３、および抵抗器ＲＤ２を含んでいる。したがって、閉ループ回路２２および開ループ回路２４は、いくつかの実現形態においてトランジスタＭ１を共有し得る。閉ループ回路２２と開ループ回路２４の間で共有される入力トランジスタＭ１は、所望のトランジスタ特性を実現する１つのトランジスタまたは並列の複数のトランジスタであり得る。トランジスタＭ１のゲートは入力信号を受け取る。トランジスタＭ１のソースはグランドに接続され得る。トランジスタＭ１のドレインは、トランジスタＭ２のソースとトランジスタＭ３のソースに接続され得る。トランジスタＭ３のソースは抵抗器ＲＤ２の第１端に接続され得る。抵抗器ＲＤ２の第２端は電圧源に接続され得る。ＬＮＡ１４の出力はトランジスタＭ３の電源電圧であり得る。トランジスタＭ２、Ｍ３のゲートは、トランジスタＭ２、Ｍ３が動作の能動領域にとどまるように、バイアス電流を印加するバイアス回路（図示せず）に接続され得る。トランジスタＭ２、Ｍ３の相対的なサイズを調整することによって、閉ループ回路２２と開ループ回路２４との間の信号比を調整して全体的な回路のノイズ指数、入力整合、および利得の性能を最適化することが可能である。また、異なるバイアス電圧がトランジスタＭ２、Ｍ３に印加されて閉ループ回路２２と開ループ回路２４との間の信号比を調整することが可能である。
【００２５】
ＬＮＡ１４の出力インピーダンスは、開ループ回路２４の抵抗器ＲＤ２の値によって近似され得る。ＬＮＡ１４の入力インピーダンスは閉ループ回路２２の入力インピーダンスＲｉｎによって支配され、次のように近似され得る。
【００２６】
Ｒｉｎ＝ＲＦ／（１＋Ｔ）
ただし、Ｔ＝ｇｍ＊（Ｗ１／（Ｗ１＋Ｗ２）＊（ＲＤ１）
また、ｇｍはトランジスタＭ１のトランスコンダクタンスであり、Ｗ１はトランジスタＭ１のゲート幅であり、Ｗ２はトランジスタＭ２のゲート幅である。上記の入力インピーダンス等式から分かるように、ＬＮＡ１４の入力インピーダンスは入力周波数に依存しない。したがって、ＬＮＡ１４の入力インピーダンスは、広範囲の入力周波数にわたって入力信号のインピーダンスに整合され得る。さらに、上記のように、ＬＮＡ１４のノイズは、閉ループ回路２２内に設けられる部分的帰還トポロジーによって減じられ得る。ノイズの減少によって、ノイズ指数も減少し得る。しかしながら、帰還トポロジーは開ループ回路２４の中になく、ＬＮＡ１４の出力インピーダンスを増加させ、また不安定性を導入せずに開ループ回路中への選択性フィルタの取り込みを可能にする。
【００２７】
やはり、閉ループ回路２２によってもたらされる入力インピーダンスは、入力信号の周波数に依存しない。上に示されているように、閉ループ回路２２の入力インピーダンスは、帰還ループ２７の信号利得が乗じられた閉ループ増幅器２６の信号利得プラス１の和で除された閉ループ利得増幅器２６の入力インピーダンスとしてモデル化され得る。閉ループ増幅器２６および帰還ループ２７の利得は、ＬＮＡ１４の異なる実現形態によって変わり得る。ＬＮＡ１４の入力インピーダンスは開ループ２２の入力インピーダンスと同時に閉ループ回路２２の入力インピーダンスとしてモデル化され得る。しかしながら、開ループ回路２４の入力インピーダンスは、典型的には、閉ループ回路２２の入力インピーダンスよりはるかに大きく構成される。したがって、ＬＮＡ１４の入力インピーダンスは開ループ回路２４の入力インピーダンスによって影響されず、また、ＬＮＡ１４の入力インピーダンスは、閉ループ回路２２の入力インピーダンスとほぼ同じであり得る。
【００２８】
閉ループ回路２２は、またＬＮＡ４に低ノイズ指数をもたらし得る。上に詳細に述べられているように、低ノイズ指数は出力内の弱い信号の劣化のない増幅を可能にする。増幅器内の要素は、本質的に、電流の無作為の変動が原因でノイズを生成する。増幅器は入力信号および固有のノイズの両方を増幅するので、増幅器の出力信号は劣化する。雑音のレベルが高い場合、増幅器の出力信号上の増幅された信号と増幅された固有のノイズを区別するのは難しいかもしれない。
【００２９】
ノイズの影響を最小化するために、増幅器は高い信号対雑音比を必要とし得る。受信器１０において、増幅器は弱い信号を受け取り得る。増幅器が弱い信号を受け取る場合、ノイズは高い信号対雑音比を得るために減じられねばならない。閉ループ回路２２は、閉ループ利得増幅器２６および帰還ループ２７を備える部分的帰還トポロジーを使用して、ＬＮＡ１４の入力において固有のノイズを減少させ得る。ＬＮＡ１４の入力におけるノイズは、帰還ループ２７の信号利得を乗じられた閉ループ利得２６の信号利得プラス１の和で除された閉ループ利得増幅器２６の入力でのノイズとして計算され得る。一般に、閉ループ回路２２は、等式Ｒｉｎ＝ＲＦ／（１＋Ｔ）に従って、ＮＦ性能を劣化することなく入力抵抗インピーダンスをもたらす。ＬＮＡ１４の固有のノイズが減じられるのに応じて、ノイズ指数が減じられ得る。
【００３０】
閉ループ回路２２はインピーダンス整合と低ノイズ指数をもたらす一方、閉ループ回路２２は高出力インピーダンスをもたらさないかもしれない。高出力インピーダンスは、受信器１０内の様々な要素を駆動するために必要とされ得る。そこで、高出力インピーダンスおよび信号増幅が、ＬＮＡ１４の内の開ループ回路２４によってもたらされ得る。開ループ２４は、インピーダンス整合された入力信号を所望の利得で増幅する。また、開ループ回路２４は高出力インピーダンスをもたらすように設計され得る。この例において、開ループ回路２４の出力はＬＮＡ１４の出力であり得る。開ループ２２の出力が閉ループ回路２２から電気的に独立しているので、開ループ回路２４は高出力インピーダンスをもたらし得る。従って、閉ループ回路２２のインピーダンスは開ループ回路２４の出力インピーダンスに著しく影響せず、また開ループ回路２４の出力インピーダンスは目標値に設計され得る。
【００３１】
図４は、閉ループ回路および開ループ回路を含むディファレンシャル型ＬＮＡ１４Ｓを図示する回路図である。図４の例では、ディファレンシャル型ＬＮＡ１４Ｓは、正のディファレンシャル型入力信号を受け取る第１ＬＮＡ１４Ａと、負のディファレンシャル型入力信号を受け取る第２ＬＮＡ１４Ｂと、を含んでいる。ＬＮＡ１４Ａは、図３に関して上に記述されているように配置されたトランジスタＭ１、Ｍ２、Ｍ３、抵抗器ＲＦ１、ＲＤ１、およびキャパシタＣ１を含んでいる。ＬＮＡ１４Ｂは、ＬＮＡ１４Ａと同一に構成され、対応するトランジスタＭ４、Ｍ５、Ｍ６、抵抗器ＲＤ３、ＲＦ１、およびキャパシタＣ２を含んでいる。トランジスタＭ１のゲートは入力１２から正の入力信号を受け取り得る。正入力は、キャパシタＣ１にも接続され得る。同様に、負入力は、キャパシタＣ２だけでなくトランジスタＭ４のゲートにも接続されている。ＬＮＡ１４Ａ、１４Ｂは、正の入力端と負の入力端との間のディファレンシャル型入力信号を受け取り、かつ正の出力端と負の出力端との間の合成されたディファレンシャル型出力信号を生成するように結合される。トランジスタＭ２、Ｍ３、Ｍ５、およびＭ６のゲートは、トランジスタが動作の能動領域にとどまるように、バイアス電流を印加するそれぞれのバイアス回路（図示せず）に接続され得る。
【００３２】
図５は、閉ループ回路２２と、選択性フィルタ３０を備えた開ループ回路２４と、を含んだシングルエンド型ＬＮＡ１４Ｔを図示する回路図である。図５のＬＮＡ１４Ｔは、図２のＬＮＡ１４に実質的に相当するが、選択性フィルタ３０をさらに含んでいる。図５に示されているように、選択性フィルタ３０は、トランジスタＭ１のドレインと、開ループ回路２４内のトランジスタＭ３のソースの間に存在し得る。いくつかの実現形態では、開ループ回路２４の出力は後述のように調整可能帯域通過フィルタ、すなわち他の負荷を駆動し得る。トランジスタＭ２、Ｍ３のゲートは、トランジスタＭ２、Ｍ３が動作の能動領域にとどまるように、バイアス電流を印加するバイアス回路（図示せず）に接続され得る。
【００３３】
例えばＤＶＢ−ＨまたはＦＬＯ装置は、約４７０メガヘルツ乃至８６２メガヘルツの広い周波数帯内で動作し得る。しかしながら、これらの装置は、ＤＶＢ−ＨまたはＦＬＯ帯域の外側の周波数範囲中で動作する機能を実行することがあり、またはそれらの帯域の外の周波数範囲に晒さることがある。例えば、ＧＳＭ１８００システムでは、入力１２は、１．７１０ギガヘルツ乃至１．７８５ギガヘルツに及ぶ周波数を受け取り得る。ＵＭＴＳシステムにおいては、入力１２は、１．９２ギガヘルツ乃至１．９８ギガヘルツに及ぶ周波数を受け取り得る。無線ローカル・エリア・ネットワーク（ＷＬＡＮ）においては、入力１２は、２．４ギガヘルツ乃至２．４８ギガヘルツに及ぶ周波数を受け取り得る。
【００３４】
所定の帯域の外側にある周波数の信号の伝搬は、ダウン・ミキサ１６、ＡＤＣ１８、よびモデム２０のような受信チェーン中のＬＮＡ１４Ｔおよび他の要素の性能に悪影響を及ぼし得る。例えば、所定の帯域の外側の周波数が濾波されない場合、受信器１０内のダウン・ミキサ１６はこの周波数をベースバンドへと混入し、恐らくエラーを生じ得る。そして、特に、ベースバンドにおいて、所定の帯域内の周波数が所定の帯域の外側の周波数とともに重なり得る。このため、選択性フィルタ３０を設けて所定の帯域の外側の周波数の信号を排斥することが望ましいかもしれない。選択性フィルタ３０は、所望の周波数帯の信号に低インピーダンスを提供し、所定の帯域の外側の信号（例えば妨害信号）に高インピーダンスを提供する排斥フィルタとして働き得る。選択性フィルタ３０は開ループ回路２４内に不安定性を引き起こさずに組込まれることが可能である。
【００３５】
選択性フィルタ３０は帯域外信号を排斥し、ＬＮＡ１４の構成と調和するシングルエンドまたはディファレンシャル型フィルタとして構成され得る。場合によっては、選択性フィルタ３０はノッチ・フィルタを備え得る。ノッチ・フィルタは、ある周波数で信号の電力を減じ得る。一例として、ノッチ・フィルタは、所定の帯域（例えば４７０メガヘルツ乃至８６２メガヘルツ）内の信号を通しながら、１．８ギガヘルツ乃至２．４ギガヘルツで信号を著しく減ずるように設計されることが可能である。もちろん、減衰の量、および減じられる周波数は、設計考慮事項に依存して変わり得る。また、選択性フィルタ２４は、ノッチ・フィルタに加えて他のフィルタ、例として低域フィルタを含み得る。
【００３６】
図６は、閉ループ回路と、選択性フィルタを備えた開ループ回路と、を含んだディファレンシャル型ＬＮＡ１４Ｕを図示する回路図である。図６の例では、ＬＮＡ１４Ｕは、正のディファレンシャル型入力信号を受け取る第１のＬＮＡ１４Ａと、負のディファレンシャル型入力信号を受け取る第２ＬＮＡ１４Ｂと、を含んでいる。ＬＮＡ１４Ａは、図３に関して上に記述されているように配置されたトランジスタＭ１、Ｍ２、Ｍ３、抵抗器ＲＦ１、ＲＤ１、およびキャパシタＣ１を含んでいる。ＬＮＡ１４Ｂは、ＬＮＡ１４Ａと同一に構成され、対応するトランジスタＭ４、Ｍ５、Ｍ６、抵抗器ＲＤ３、ＲＦ１、およびキャパシタＣ２を含んでいる。トランジスタＭ２、Ｍ３、Ｍ５、およびＭ６のゲートは、トランジスタが動作の能動領域にとどまるように、バイアス電流を印加するそれぞれのバイアス回路（図示せず）に接続され得る。
【００３７】
ＬＮＡ１４Ａ、１４Ｂは選択性フィルタ３０Ａ、３０Ｂをそれぞれ含むか、共有の選択性フィルタの一部を含み得る。各選択性フィルタ３０Ａ、３０Ｂは、それぞれのＬＮＡ１４Ａ、１４Ｂの開ループ回路２４内に配置され得る。ＬＮＡ１４Ａおよび１４Ｂは、正および負の入力端間でディファレンシャル型入力信号を受け取り、開ループ回路２４中に（例えばノッチ・フィルタによって）選択的周波数フィルタリングを適用し、正の出力端および負の出力端とで一体のディファレンシャル型出力信号を生成するように結合されている。電流源３２が、いくつかの実現形態で設けられ、ＬＮＡ１４ＡおよびＬＮＡ１４Ｂの間で共用され得る。電流源３２は、回路の完全なディファレンシャル型動作を可能にする。しかしながら、電流源３２は随意的である。図６に示されているように、電流源３２はトランジスタＭ１およびＭ４のドレインとグランドの間に広がり得る。
【００３８】
図７は、閉ループ回路２２、および調整可能帯域通過フィルタ３４を駆動する開ループ回路２４を含んだシングルエンド型ＬＮＡを１４Ｖ図示する回路図である。図７の例では、ＬＮＡ１４Ｖは、概して図３のＬＮＡ１４に一致するが、出力負荷として調整可能帯域通過フィルタ３４を含んでいる。また、図７に示されているように、ＬＮＡ１４は抵抗器ＲＤ２を省略し得る。調整可能帯域通過フィルタ３４は、開ループ回路２４内でトランジスタＭ３のドレインと電源との間に接続され、ＬＮＡ１４の具体的な実現形態に応じてシングルエンド型またはディファレンシャル型であり得る。やはり、トランジスタＭ２およびＭ３のゲートは、トランジスタＭ２およびＭ３が動作の能動領域にとどまるように、バイアス電流を印加するバイアス回路（図示せず）に接続され得る。
【００３９】
例として、調整可能帯域通過フィルタ３４は帯域の選別および妨害信号の排斥をサポートするように構成され得る。このように、調整可能帯域通過フィルタ３４は、所望の帯域への調整を可能にし、選択的なフィルタ３０によってもたらされる妨害信号の排斥を補い得る。また、ディファレンシャル型の実現形態では、調整可能帯域通過フィルタ３４は、シングル型のディファレンシャル型への変換のために設けられ得る。これは、ＬＮＡによっては必要なことであり得る。
【００４０】
調整可能帯域通過フィルタ３４は高インピーダンス負荷をもたらし得、したがって、高インピーダンス出力を必要とする。開ループ回路２４は、調整可能帯域通過フィルタ３４を駆動するための所望の出力インピーダンスをもたらすことが可能である。また、開ループ回路２４は上記のような選択性フィルタ３０を含むことが可能である。しかしながら、同時に、閉ループ回路２２は所望の入力インピーダンスおよびノイズ整合をもたらす。
【００４１】
図８は、閉ループ回路２２と、調整可能帯域通過フィルタ３４を駆動する開ループ回路２４と、を含んだディファレンシャル型ＬＮＡを１４Ｗを図示する回路図である。図８の例では、第１のＬＮＡ１４Ａは正のディファレンシャル型入力信号を受け取る。また、第２のＬＮＡ１４Ｂは負のディファレンシャル型入力信号を受け取る。ＬＮＡ１４Ａは、図３に関して上に記述されているように配置されたトランジスタＭ１、Ｍ２、Ｍ３、抵抗器ＲＦ１、ＲＤ１、およびキャパシタＣ１を含んでいる。ＬＮＡ１４Ｂは、ＬＮＡ１４Ａと同一に構成され、対応するトランジスタＭ４、Ｍ５、Ｍ６、抵抗器ＲＤ３、ＲＦ２、およびキャパシタＣ２を含んでいる。前の例と同様に、トランジスタＭ２、Ｍ３およびＭ５、Ｍ６のゲートは、トランジスタが動作の能動領域にとどまるように、バイアス電流を印加するそれぞれのバイアス回路（図示せず）に接続され得る。
【００４２】
各ＬＮＡ１４Ａ、１４Ｂは調整可能帯域通過フィルタ３４Ａ、３４Ｂをそれぞれ駆動するか、共有の調整可能帯域通過フィルタの一部を駆動する。各帯域通過フィルタ３４Ａ、３４Ｂは、それぞれのＬＮＡ１４Ａ、１４Ｂの開ループ回路２４のための負荷として配置され得る。ＬＮＡ１４Ａ、１４Ｂは、正の入力端および負の入力端の間のディファレンシャル型入力信号を受け取り、調整可能帯域通過フィルタ３４Ａ、３４Ｂを駆動し、調整可能帯域通過フィルタによってもたらされる、正の出力端および負の出力端とで一体のディファレンシャル型出力信号を生成するように結合されている。また、トランジスタＭ１、Ｍ４のソースをグランドに接続する共通ノードから伸びる随意的な電流源３２が、図８に示されている。
【００４３】
図９は、閉ループ回路２２と、選択性フィルタ３０を含むとともに調整可能帯域通過フィルタ３４を駆動する開ループ回路２４と、を含んだシングルエンド型ＬＮＡ１４Ｘを図示する回路図である。図９の例では、ＬＮＡ１４Ｘは、図３のＬＮＡ１４に概して一致し、開ループ回路２４において選択性フィルタ３０を含んでいるとともに調整可能帯域通過フィルタ３４を駆動する。この場合、選択性フィルタ３０は、所定の帯域の外側の周波数の妨害信号の排斥をもたらし、調整可能帯域通過フィルタ３４は、さらなる加妨害信号の排斥と、ＬＮＡ１４Ｘによって通過させられた広帯域内の特定の周波数副帯に選択的に合わせる能力と、をもたらす。やはり、閉ループ回路２２は望ましい入力インピーダンスおよびノイズ整合をもたらし、一方、開ループ回路２４は入力信号を増幅し、調整可能帯域通過フィルタ３４を駆動するための所望の出力インピーダンスを生成し、選択性フィルタ３０をＬＮＡ１４Ｘへ取り込むことをサポートする。トランジスタＭ２、Ｍ３のゲートは、トランジスタＭ２、Ｍ３が動作の能動領域にとどまるように、バイアス電流を印加するバイアス回路（図示せず）に接続され得る。
【００４４】
図１０は、閉ループ回路２２と、選択性フィルタ３０Ａ、３０Ｂを備えるとともに調整可能帯域通過フィルタ３４Ａ、３４Ｂを駆動する開ループ回路２４と、を含むディファレンシャル型ＬＮＡ１４Ｙを図示する回路図である。図１０の例では、第１のＬＮＡ１４Ａは正のディファレンシャル型入力信号を受け取り、第２のＬＮＡ１４Ｂは負のディファレンシャル型入力信号を受け取る。ＬＮＡ１４Ａは、図３に関して上に記述されているように配置されたトランジスタＭ１、Ｍ２、Ｍ３、抵抗器ＲＦ１、ＲＤ１、およびキャパシタＣ１を含んでいる。ＬＮＡ１４Ｂは、ＬＮＡ１４Ａと同一に構成され、対応するトランジスタＭ４、Ｍ５、Ｍ６、抵抗器ＲＤ３、ＲＦ１、およびキャパシタＣ２を含んでいる。前の例と同様に、トランジスタＭ２、Ｍ３、Ｍ５、Ｍ６のゲートは、トランジスタが動作の能動領域にとどまるように、バイアス電流を印加するそれぞれのバイアス回路（図示せず）に接続され得る。
【００４５】
各ＬＮＡ１４Ａ、１４Ｂは、それぞれ、トランジスタＭ１とトランジスタＭ３との間、およびトランジスタＭ４とトランジスタＭ６との間の選択性フィルタ３０Ａ、３０Ｂを含んでいる。また、各ＬＮＡ１４Ａ、１４Ｂはそれぞれの調整可能帯域通過フィルタ３４Ａ、３４Ｂ、または共有の調整可能帯域通過フィルタの一部を駆動する。ＬＮＡ１４Ａ、１４Ｂは、正の入力端および負の入力端の間のディファレンシャル型入力信号を受け取り、調整可能帯域通過フィルタ３４Ａ、３４Ｂを駆動し、調整可能帯域通過フィルタによってもたらされる、正の出力端および負の出力端で一体のディファレンシャル型出力信号を生成するように結合されている。また、トランジスタＭ１、Ｍ４のソースをグランドに接続する共通ノードから伸びる随意的な電流源３２が、図８に示されている。
【００４６】
図１１は、閉ループ回路２２と、選択性フィルタ３０を含むとともに調整可能帯域通過フィルタ３４を駆動する開ループ回路２４と、を具備するディファレンシャル型ＬＮＡ１４Ｚをより詳細に図示する別の回路図である。図１１の例では、ＬＮＡ１４ＡはトランジスタＭ１、Ｍ２、およびＭ３、抵抗器ＲＦ、ＲＤ１、およびキャパシタＣ１を含んでいる。ＬＮＡ１４ＢはトランジスタＭ４、Ｍ５、およびＭ６、抵抗器ＲＦ２、ＲＤ３、およびキャパシタＣ２を含んでいる。選択性フィルタ２４の一端は、トランジスタＭ１のドレインおよびトランジスタＭ２のソースに接続されている。選択性フィルタ２４の他端は、トランジスタＭ４のドレインおよびトランジスタＭ５のソースに接続されている。
【００４７】
選択性フィルタ２４は２つのトランジスタＭ７、Ｍ８、およびインダクタコイルＬ３乃至Ｌ６、およびキャパシタＣ５乃至Ｃ１６を具備する２本のＬＣタンク回路を備え得る。インダクタＬ３、Ｃ５は互いに並列接続され得る。Ｌ３とＣ５の並列結合の第１端は、キャパシタＣ６を介してグランドに共通に接続されているとともにトランジスタＭ３のドレインに共通に接続されている。Ｌ３とＣ５の並列結合の第２端は、キャパシタＣ８を介してグランドに共通に接続されているとともにトランジスタＭ７のソースに共通に接続されている。インダクタＬ４およびキャパシタＣ１０は同様に並列接続されている。Ｌ４とＣ１０の並列結合の第１端は、キャパシタＣ７を介してグランドに共通に接続されているとともにトランジスタＭ６のドレインに共通に接続されている。Ｌ４とＣ１０の第２端は、キャパシタＣ９を介してグランドに共通に接続されているとともにトランジスタＭ８のソースに共通に接続されている。電圧源の第２端へのキャパシタＣ７に直列に接続され得る。並列結合の第２端は、電圧源の第２端へのキャパシタＣ９に直列に接続され得る。
【００４８】
インダクタＬ５およびキャパシタＣ１１は互いに並列接続される。Ｌ５とＣ１１の並列結合の第１端は、キャパシタＣ１２を介してグランドに共通に接続されているとともにトランジスタＭ７のドレインに共通に接続され得る。Ｌ５とＣ１１の並列結合の第２端は、キャパシタＣ１４を介してグランドに共通に接続されているとともにトランジスタＭ１のソースおよびトランジスタＭ２のドレインに共通に接続されている。インダクタＬ６およびキャパシタＣ１６は互いに並列接続され得る。Ｌ６とＣ１６の並列結合の第１端は、キャパシタＣ１３を介してグランドに共通に接続されているとともにトランジスタＭ８のドレインに共通に接続されている。Ｌ６とＣ１６の並列結合の第２端は、キャパシタＣ１５を介してグランドに共通に接続されているとともにトランジスタＭ４のソースおよびトランジスタＭ５のドレインに共通に接続されている。
【００４９】
調整可能帯域通過フィルタ３４は２つのインダクタＬ１、Ｌ２、２つの可変キャパシタＣ３、Ｃ４、および２つのトランジスタＭ３、Ｍ６を具備し得る。可変キャパシタＣ３、Ｃ４は、調整可能帯域通過フィルタ３４を所望の帯域に合わせるために選択的に切り替えられることが可能なスイッチ・キャパシタ・ネットワークによって形成され得る。インダクタＬ１および可変キャパシタＣ３は並列接続されている。同様に、インダクタＬ２および可変キャパシタＣ４は並列接続されている。Ｌ１とＣ３の並列結合は、Ｌ２とＣ４の並列結合に電磁的に（electromagnetically）接続され得る。インダクタＬ２の中央タップは電圧源に接続され得る。Ｌ２とＣ４の並列結合の第１端は、トランジスタＭ３のドレインに接続され得る。Ｌ２とＣ４の並列結合の第２端は、トランジスタＭ６のドレインに接続され得る。トランジスタＭ３のソースは、選択性フィルタ３０のインダクタＬ３およびキャパシタＣ５の並列結合の第１端に接続され得る。トランジスタＭ６のソースは、選択性フィルタ３０のインダクタＬ４およびキャパシタＣ１０の並列結合の第１端に接続され得る。
【００５０】
選択性フィルタ３０は、事実上、ダブルカスケード型楕円排斥フィルタを形成する。該して、トランジスタＭ７およびＭ８のドレイン・ノードにおける帯域信号は低インピーダンスを経験し、他方、所定の帯域の外側の妨害信号は高インピーダンスを経験する。また、トランジスタＭ７およびＭ８のドレインから流れ出てキャパシタＣ１２およびＣ１３をまたぐ帯域信号は、高インピーダンスを経験し、他方、妨害信号は低インピーダンスを経験してグランドへ分路される。したがって、選択性フィルタ３０では、妨害信号が排斥される一方、所定の帯域内の信号は増幅される。高度の排斥のためには、フィルタについての高いＱが重要であり得る。また、インダクタＬ５とＬ６との間およびインダクタＬ３とＬ４との間の低いｋ（結合係数）は、インダクタＬ５とＬ６との間およびインダクタＬ３とＬ４との間の実質的な対称性と同様に重要であり得る。
【００５１】
図１１の例示的実現形態についての例示的回路要素の値は、以下のように提供され得る。
【００５２】
トランジスタＭ１：９７５ミクロン／０．１８ミクロン（ゲート幅／ゲート長）
トランジスタＭ２：１３２ミクロン／０．１８ミクロン
トランジスタＭ７：８１０ミクロン／０．１８ミクロン
抵抗器ＲＦ１：２．７ｋΩ
抵抗器ＲＤ１：１ｋΩ
キャパシタＣ１：２．５ｐＦ
インダクタＬ５：３ｎＨ
キャパシタＣ１１：３ｐＦ
キャパシタＣ１４：３ｐＦ
キャパシタＣ１２：８ｐＦ
インダクタＬ３：９ｎＨ
キャパシタＣ５：１ｐＦ
キャパシタＣ８：２ｐＦ
キャパシタＣ６：２ｐＦ
トランジスタＭ３：３６０ミクロン／０．２ミクロン
インダクタＬ１：１１ｎＨ
インダクタＬ２：１１ｎＨ
キャパシタＣ３：２３０ｆＦから３．５ｐＦまで調整可能。
【００５３】
同一の成分値が、本質的に上記の回路の半分の鏡像である、回路の残りの半分の要素に対して提供され得る。上記の回路要素の値は例および実例の目的にもたらされ、この開示に記述されている様々な例を制限すると考えられるべきでない。
【００５４】
様々な例が開示された。この開示に記述されている様々なトランジスタ、抵抗器、キャパシタおよびインダクタ、および他の要素は、様々な適切な技術および製造技術のうちのいずれによっても実現され得る。例えば、そのような要素は１つ以上の集積回路装置内に形成されるか、または集積回路部品とディスクリート部品の組合せによって形成されるか、完全にディスクリート部品によって形成され得る。トランジスタはＦＥＴまたは他の種類のトランジスタであり得る。適切な要素の値、物理的性質および特性が設計要件に従って選択され得る。この設計要件は、ＬＮＡの所望の周波数応答、利得および選択性を含んでいる。また、積分回路製造の目的のためには、様々なリソグラフィー技術のうちのいずれもが使用され得る。これらの例および他の例は次の請求項の範囲内である。
【技術分野】
【０００１】
この開示は、概して増幅器、特に広帯域遠隔通信用周波数選択性増幅器に関する。
【背景技術】
【０００２】
無線受信器は、典型的には、アンテナによって受け取られた無線周波数信号を増幅するための低ノイズ増幅器（ＬＮＡ）を含んでいる。無線受信器は、様々な周波数にわたって入力信号の周波数選択処理を可能にする調整可能素子を含み得る。無線受信器は様々な装置内に設けられ得る。これには、ディジタル・テレビ、ディジタル直接衛星放送システム、携帯情報端末（ＰＤＡ）、ラップトップ・コンピュータ、デスクトップ・コンピュータ、ディジタル音楽／映像プレーヤ、携帯ゲーム機、ビデオゲーム機、ディジタル・カメラ、ディジタル記録装置、携帯電話または衛星ラジオ電話などが含まれる。
【０００３】
いくつかの装置は、例えばＤＶＢ−Ｈ（ディジタル映像放送携帯機器）、ＩＳＤＢＴ（統合サービスディジタル放送（地球上））、ＤＭＢ（ディジタル媒体放送）、またはＦＬＯ（順方向リンクのみ）のような映像放送規格に従って、ディジタル映像を処理できるように構成され得る。ＤＶＢ−ＨおよびＦＬＯ放送については、例えば、映像はおよそ４７０メガヘルツ（ＭＨｚ）乃至８６２ＭＨｚの広い周波数帯上に放送され得る。広い周波数帯を扱うように構成された装置中の無線受信器は、適切なインピーダンスおよびノイズ整合で正確な周波数選別をサポートするべきである。
【発明の概要】
【０００４】
この開示は、広帯域インピーダンスおよびノイズ整合を備えた周波数選択型低ノイズ増幅器（ＬＮＡ）に向けられている。ＬＮＡは、広帯域の入力整合をサポートする閉ループ回路を含み得る。例えば、閉ループ回路は、入力信号をインピーダンス整合し、かつ低ノイズ指数を提供するように構成され得る。また、ＬＮＡは、入力信号を増幅し、高い出力インピーダンスをもたらす開ループ回路を含み得る。開ループ回路は、所望の周波数帯の外側の周波数を濾波により除去する選択性フィルタをさらに含み得る。ＬＮＡは開ループ回路によって調整可能帯域通過フィルタを駆動し得る。
【０００５】
一例では、本開示は、入力信号に対してインピーダンス整合をもたらす閉ループ回路と、閉ループ回路に接続されインピーダンス整合された入力信号を増幅する開ループ回路と、を具備する増幅器を提供する。
【０００６】
別の例では、本開示は、無線周波数（ＲＦ）アンテナを備える無線受信器、およびアンテナによって受け取られた入力信号に対するインピーダンス整合をもたらす閉ループ回路と、閉ループ回路に接続されインピーダンス整合された入力信号を増幅する開ループ回路と、を具備する増幅器を提供する。
【０００７】
さらなる例では、本開示は、閉ループ回路によって入力信号に対してインピーダンス整合をもたらし、開ループ回路によってインピーダンス整合された入力信号を増幅することを備え、開ループ回路および閉ループ回路が共通の入力トランジスタを共有して該入力信号を受け取る方法を提供する。
【０００８】
本開示の１つ以上の側面の詳細は添付図面と以下の記述におい記載される。他の特徴は該記述と図面、および請求項から明らかであり得る。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】低ノイズ増幅器（ＬＮＡ）を含む典型的な無線受信器のブロック図。
【図２】閉ループ回路および開ループ回路を含んだＬＮＡのブロック図。
【図３】閉ループ回路および開ループ回路を含んだシングルエンド（片線接地）型ＬＮＡを図示する回路図。
【図４】閉ループ回路および開ループ回路を含んだディファレンシャル（差動）型ＬＮＡを図示する回路図。
【図５】閉ループ回路と、選択性フィルタを備えた開ループ回路と、を含んだシングルエンド型ＬＮＡを図示する回路図。
【図６】閉ループ回路と、選択性フィルタを備えた開ループ回路と、を含んだディファレンシャル型ＬＮＡを図示する回路図。
【図７】閉ループ回路と、調整可能帯域通過フィルタを駆動する開ループ回路と、を含んだシングルエンド型ＬＮＡを図示する回路図。
【図８】閉ループ回路と、調整可能帯域通過フィルタを駆動する開ループ回路と、を含んだディファレンシャル型ＬＮＡを図示する回路図。
【図９】閉ループ回路と、選択性フィルタを含み且つ調整可能帯域通過フィルタを駆動する開ループ回路と、を含むシングルエンド型ＬＮＡを図示する回路図。
【図１０】図１０は、閉ループ回路と、選択性フィルタを含み且つ調整可能帯域通過フィルタを駆動する開ループ回路と、を含むディファレンシャル型ＬＮＡを図示する回路図。
【図１１】選択性フィルタを含み、調整可能帯域通過フィルタを駆動する閉ループ回路および開ループ回路を含むディファレンシャル型ＬＮＡをより詳細に図示する別の回路図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
この開示は、広帯域インピーダンスおよびノイズ整合を備えた周波数選択低ノイズ増幅器（ＬＮＡ）に向けられている。ＬＮＡは、広帯域の入力整合をサポートする閉ループ回路を含み得る。例えば、閉ループ回路は、入力信号をインピーダンス整合し、かつ低ノイズ指数をもたらすように構成され得る。また、ＬＮＡは、入力信号を増幅するとともに高い出力インピーダンスをもたらす開ループ回路を含み得る。開ループ回路は、所望の周波数帯の外側の周波数を濾波により除去する選択性フィルタをさらに含み得る。ＬＮＡは開ループ回路によって調整可能帯域通過フィルタを駆動し得る。
【００１１】
ＬＮＡは、これが広帯域のインピーダンスおよびノイズ整合のための閉ループ帰還回路の組合せ、および高出力インピーダンスおよび安定した周波数選択性のための開ループ利得回路を含んでいるという意味で「部分的フィードバック」増幅器と称され得る。例えば、選択性フィルタは、不安定性を回避するために全体的な閉ループ回路内でではなく開ループ回路内に配置され得る。ＬＮＡは、広い周波数帯にわたって正確な周波数選別、入力インピーダンス整合およびノイズ一致をサポートするように構成され得る。選択性フィルタは、所定の帯域の外側の周波数を排斥し得る。調整可能帯域通過フィルタは、選択的且つ調整可能な方式で、広帯域内の特定の狭帯域周波数を通過させ得る。
【００１２】
ＬＮＡが様々な装置に役立ち得、ディジタル映像を処理するように構成された装置を含んでいる。例えば、ＬＮＡはＤＶＢ−ＨおよびＦＬＯ映像放送に使用される周波数帯（すなわち約４７０メガヘルツ（ＭＨｚ）乃至８６２ＭＨｚ）のような広帯域にわたって映像信号を処理するように構成され得る。この帯域は、概して極超短波（ＵＨＦ）帯域内にある。この開示は、説明を目的としてＤＶＢ−ＨおよびＦＬＯ映像に関連した周波数帯について言及し得る。しかしながら、この開示に記述されているようなＬＮＡは、音声、映像、および／またはデータを運ぶ信号を処理するように構成された装置を含む多様な周波数帯および装置に適用可能である。
【００１３】
図１は、この開示に従ったＬＮＡを含む典型的な無線受信器１０を図示するブロック図である。図１に示されるように、受信器１０はアンテナ１２、ＬＮＡ１４、ダウン・ミキサ１６、ＡＤ変換器（ＡＤＣ）１８、およびモデム２０を含み得る。受信器１０は、無線の音声、映像、および／または信号を受け取るように構成されている無線通信デバイスの一部であり得る。一例では、受信器１０は、ＤＶＢ−Ｈおよび／またはＦＬＯ放送信号を受け取るように構成された無線通信デバイス内に設けられ得る。また、無線通信デバイスは、他の装置に例えば音声電話、映像電話、および／またはデータ送信のための無線信号を送信するための無線送信器を含み得る。従って、無線受信器１０は、説明の容易さのために図１に示されていない他の要素を含んでいるかもしれない。
【００１４】
受信器１０において、アンテナ１２は無線周波数（ＲＦ）信号を受け取り、ＬＮＡ１４に受信信号を供給する。ＬＮＡ１４は、アンテナ１２によって受け取られた信号を入力信号として受け取る。ＬＮＡ１４は、記述されているとともにシングルエンド型信号またはディファレンシャル型信号として入力信号を扱うように構成され得る。ＬＮＡ１４は、ダウン・ミキサ１６、ＡＤＣ１８、およびモデム２０によるさらなる処理のために受信入力信号を増幅する。アンテナ１２は、広範囲の周波数にわたる信号を受け取り得る。最適な電力転送のために、ＬＮＡ１４の入力インピーダンスは、広範囲の入力周波数、例えばＤＶＢ−ＨまたはＦＬＯディジタル映像放送信号の場合に約４７０ＭＨｚ乃至８６２ＭＨｚにわたって、入力信号と整合されるべきである。
【００１５】
また、ＬＮＡ１４によって受け取られた信号が弱いかもしれないので、ＬＮＡは低ノイズ指数（ＮＦ）を有しているべきである。ＮＦは、概して、装置自体がノイズを導入しないとした場合のノイズに対するＬＮＡ１４の実際の出力ノイズの比率を指す。ＬＮＡ１４にとって、入力信号上のＬＮＡ１４によって生成されたあらゆるノイズの影響が弱められるように低ノイズ指数を有することが重要である。ＬＮＡ１４が低ノイズ指数を有する場合、ＬＮＡ１４は出力信号の著しい劣化無しでアンテナ１２によって受け取られた弱い信号を増幅することが可能である。後述のように、ＬＮＡ１４は、部分的フィードバック回路とともに構築されて、必要な利得および周波数選択性をもたらしながら、アンテナ１２から受け取られた入力信号に対する所望のインピーダンスおよびノイズ整合を提供し得る。
【００１６】
ＬＮＡ１４はダウン・ミキサ１６に増幅された信号を供給する。ダウン・ミキサ１６は、広帯域の入力信号の周波数をベースバンド周波数へと変換するあらゆる種類のミキサ、例えばゼロ中間周波数（zero intermediate frequency、ＺＩＦ）または低中間周波数（low intermediate frequency、ＬＩＦ）ダウン・ミキサであり得る。ダウン・ミキサ１６はＡＤＣ１８にベースバンド信号を供給する。ＡＤＣ１８は、アナログ・ベースバンド信号をディジタル・データに変換する。モデム２０は、ＡＤＣ１８によって提供されるディジタル・データを復調する。音声または映像復号器が、受信器１０内に設けられて復調されたディジタル・データを復号して音声スピーカ、画像ディスプレイ、および／または他のユーザー・インターフェース媒体を駆動し得る。音声または映像復号器は、コーデック（combined encoder-decoder）の一部を形成し、別の装置から受け取られたディジタル・データの復号および別の装置への送信のためのディジタル・データの符号化の両方をサポートし得る。
【００１７】
例えば、受信器１０は、例えば、ＭＰＥＧ２、ＭＰＥＧ−４、ＩＴＵ−Ｔ Ｈ．２６３、ＩＴＵ−Ｔ Ｈ．２６４またはそれらに相当するもの、ＩＳＯ／ＩＥＣ ＭＰＥＧ−４、Ｐａｒｔ１０（つまり高度映像符号化）（ＡＶＣ）によって画像圧縮および伸張をサポートするように構成された装置の一部を形成し得る。また、映像放送受信のために、無線受信器１０が使用されてＦＬＯ、ＤＶＢ−Ｈ、ＩＳＤＢＴまたはＤＭＢディジタル映像放送の配信に関連した周波数帯中のＲＦ信号を受け取ることが可能である。ＤＶＢ−ＨおよびＦＬＯ放送は、例えば、約４７０ＭＨｚ乃至８６２ＭＨｚの広い周波数帯を利用し得る。
【００１８】
後述のように、ＬＮＡ４は、ＤＶＢ−ＨおよびＦＬＯに関連した帯域のような広い周波数帯にわたってインピーダンス整合およびノイズ整合を備えた正確な周波数選択性をサポートするよう構成され得る。場合によっては、受信器１０は、より広い全体的な周波数帯内の副帯（sub-band）を扱うための複数のＬＮＡを含み得る。
【００１９】
図２はこの開示の側面に従った典型的なＬＮＡ１４のブロック図である。図２の例では、ＬＮＡ１４は、協働して部分的フィードバックＬＮＡを提供する閉ループ回路２２および開ループ回路２４を含んでいる。閉ループ回路２２および開ループ回路２４は、両方とも共通の入力を介して入力信号を受け取る。入力にもたらされる信号は、ＲＦ信号としてアンテナ１２（図１）から受け取られるかもしれないし、または銅導体、光ファイバーなどのような他の種類の有線または無線メディアを介してＲＦ信号として受け取られるかもしれない。ＬＮＡ１４はシングルエンド型またはディファレンシャル型増幅器として構成され得る。この場合、閉ループ回路２２および開ループ回路２４はシングルエンド型ＬＡＮまたはディファレンシャル型ＬＮＡ１４を形成するように構成され得る。
【００２０】
閉ループ回路２２は閉ループ利得増幅器２６と、閉ループ利得を設定する帰還ループ２７と、を含み得る。閉ループ回路２２は広帯域の入力整合をサポートする。例えば、閉ループ回路２２は、入力信号についてのインピーダンス整合をもたらし、かつ低ノイズ指数をもたらすように構成され得る。開ループ回路２４は開ループ利得増幅器２８を含み得る。開ループ回路２４は入力信号を増幅し、開ループ回路の負荷に高出力インピーダンスを提供する。選択性フィルタが、開ループ回路２２内に提供されて所望の周波数帯の外側の周波数を濾波により除去し得る。また、開ループ回路２４は調整可能帯域通過フィルタを駆動し得る。開ループ回路２４内に選択性フィルタを配置することによって、不安定性が減じられることが可能である。また、閉ループ回路２２によって入力インピーダンス整合をもたらすことによって、低いＮＦが維持されることが可能である。
【００２１】
ＬＮＡ１４の部分的帰還トポロジーは共通ゲートまたは完全帰還トポロジーに代わる選択肢を提供する。共通ゲート・トポロジーを有するＬＮＡは、高いＮＦを生成する傾向があり、したがって、概して広帯域インピーダンス整合に適していない。一般に、帰還トポロジーを有するＬＮＡは低いＮＦおよび許容可能な広帯域の入力整合をもたらすことが可能である。しかしながら、帰還トポロジーを有するＬＮＡは、ＬＮＡの出力と入力との間で必要な帰還ループ故に低い出力インピーダンスを提供する傾向がある。出力インピーダンスが減じられると、ＬＮＡの負荷のフィルタ選択性が劣化するだろう。また、帰還トポロジーを有するＬＮＡは、典型的には不安定性が原因で帰還ループ中で選択性フィルタをサポートすることができない。
【００２２】
共通ゲートまたは完全帰還トポロジーではなく、部分的帰還トポロジーを設けることによって、ＬＮＡ１４が、広帯域の入力整合、低いＮＦ、および十分な出力インピーダンスをもたらすことが可能である。また、ＬＮＡ１４は、ＬＮＡ内の例えば開ループ回路２４内に選択性フィルタを取り込むことをサポートし得る。特に、閉ループ回路２２は、低ＮＦで広帯域の入力整合をサポートし得、一方、開ループ回路２４は、高い出力インピーダンスを備えた信号増幅をサポートするとともに不安定性をもたらさずに、選択性フィルタを取り込むことを可能にし得る。また、出力インピーダンスが高いので、調整可能帯域通過フィルタは、選択性フィルタの選択性を著しく劣化することなく、開ループ回路２４の負荷に配置されることが可能である。
【００２３】
図３は、閉ループ回路２２および開ループ回路２４を含むシングルエンド型ＬＮＡ１４を図示する回路図である。図３の例では、閉ループ回路２２はトランジスタＭ１、Ｍ２、抵抗器ＲＤ１、ＲＦ、およびキャパシタＣを含んでいる。トランジスタＭ１、Ｍ２は例えば電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）であり得る。トランジスタＭ１のゲートは入力信号を受け取る。キャパシタＣの一端は入力信号を受け取るように接続され、キャパシタＣの他端は直列接続の抵抗器ＲＦの第１端に接続され得る。抵抗器ＲＤ１の一端は電圧源に接続され得る。抵抗器ＲＤ１の第２端は抵抗器ＲＦの第２端に接続され得る。また、抵抗器ＲＤ１の第２端は、トランジスタＭ２のソースにも接続され得る。トランジスタＭ２のドレインはトランジスタＭ１のソースに接続され得る。トランジスタＭ１のドレインは、グランドに接続され得る。従って、帰還ループ２７はキャパシタＣ、抵抗器ＲＤ１、ＲＦ、およびトランジスタＭ２を具備し得る。閉ループ利得増幅器２６は抵抗器ＲＤ１、トランジスタＭ２、Ｍ１を備え得る。
【００２４】
図３の例では、開ループ回路２４はトランジスタＭ１、Ｍ３、および抵抗器ＲＤ２を含んでいる。したがって、閉ループ回路２２および開ループ回路２４は、いくつかの実現形態においてトランジスタＭ１を共有し得る。閉ループ回路２２と開ループ回路２４の間で共有される入力トランジスタＭ１は、所望のトランジスタ特性を実現する１つのトランジスタまたは並列の複数のトランジスタであり得る。トランジスタＭ１のゲートは入力信号を受け取る。トランジスタＭ１のソースはグランドに接続され得る。トランジスタＭ１のドレインは、トランジスタＭ２のソースとトランジスタＭ３のソースに接続され得る。トランジスタＭ３のソースは抵抗器ＲＤ２の第１端に接続され得る。抵抗器ＲＤ２の第２端は電圧源に接続され得る。ＬＮＡ１４の出力はトランジスタＭ３の電源電圧であり得る。トランジスタＭ２、Ｍ３のゲートは、トランジスタＭ２、Ｍ３が動作の能動領域にとどまるように、バイアス電流を印加するバイアス回路（図示せず）に接続され得る。トランジスタＭ２、Ｍ３の相対的なサイズを調整することによって、閉ループ回路２２と開ループ回路２４との間の信号比を調整して全体的な回路のノイズ指数、入力整合、および利得の性能を最適化することが可能である。また、異なるバイアス電圧がトランジスタＭ２、Ｍ３に印加されて閉ループ回路２２と開ループ回路２４との間の信号比を調整することが可能である。
【００２５】
ＬＮＡ１４の出力インピーダンスは、開ループ回路２４の抵抗器ＲＤ２の値によって近似され得る。ＬＮＡ１４の入力インピーダンスは閉ループ回路２２の入力インピーダンスＲｉｎによって支配され、次のように近似され得る。
【００２６】
Ｒｉｎ＝ＲＦ／（１＋Ｔ）
ただし、Ｔ＝ｇｍ＊（Ｗ１／（Ｗ１＋Ｗ２）＊（ＲＤ１）
また、ｇｍはトランジスタＭ１のトランスコンダクタンスであり、Ｗ１はトランジスタＭ１のゲート幅であり、Ｗ２はトランジスタＭ２のゲート幅である。上記の入力インピーダンス等式から分かるように、ＬＮＡ１４の入力インピーダンスは入力周波数に依存しない。したがって、ＬＮＡ１４の入力インピーダンスは、広範囲の入力周波数にわたって入力信号のインピーダンスに整合され得る。さらに、上記のように、ＬＮＡ１４のノイズは、閉ループ回路２２内に設けられる部分的帰還トポロジーによって減じられ得る。ノイズの減少によって、ノイズ指数も減少し得る。しかしながら、帰還トポロジーは開ループ回路２４の中になく、ＬＮＡ１４の出力インピーダンスを増加させ、また不安定性を導入せずに開ループ回路中への選択性フィルタの取り込みを可能にする。
【００２７】
やはり、閉ループ回路２２によってもたらされる入力インピーダンスは、入力信号の周波数に依存しない。上に示されているように、閉ループ回路２２の入力インピーダンスは、帰還ループ２７の信号利得が乗じられた閉ループ増幅器２６の信号利得プラス１の和で除された閉ループ利得増幅器２６の入力インピーダンスとしてモデル化され得る。閉ループ増幅器２６および帰還ループ２７の利得は、ＬＮＡ１４の異なる実現形態によって変わり得る。ＬＮＡ１４の入力インピーダンスは開ループ２２の入力インピーダンスと同時に閉ループ回路２２の入力インピーダンスとしてモデル化され得る。しかしながら、開ループ回路２４の入力インピーダンスは、典型的には、閉ループ回路２２の入力インピーダンスよりはるかに大きく構成される。したがって、ＬＮＡ１４の入力インピーダンスは開ループ回路２４の入力インピーダンスによって影響されず、また、ＬＮＡ１４の入力インピーダンスは、閉ループ回路２２の入力インピーダンスとほぼ同じであり得る。
【００２８】
閉ループ回路２２は、またＬＮＡ４に低ノイズ指数をもたらし得る。上に詳細に述べられているように、低ノイズ指数は出力内の弱い信号の劣化のない増幅を可能にする。増幅器内の要素は、本質的に、電流の無作為の変動が原因でノイズを生成する。増幅器は入力信号および固有のノイズの両方を増幅するので、増幅器の出力信号は劣化する。雑音のレベルが高い場合、増幅器の出力信号上の増幅された信号と増幅された固有のノイズを区別するのは難しいかもしれない。
【００２９】
ノイズの影響を最小化するために、増幅器は高い信号対雑音比を必要とし得る。受信器１０において、増幅器は弱い信号を受け取り得る。増幅器が弱い信号を受け取る場合、ノイズは高い信号対雑音比を得るために減じられねばならない。閉ループ回路２２は、閉ループ利得増幅器２６および帰還ループ２７を備える部分的帰還トポロジーを使用して、ＬＮＡ１４の入力において固有のノイズを減少させ得る。ＬＮＡ１４の入力におけるノイズは、帰還ループ２７の信号利得を乗じられた閉ループ利得２６の信号利得プラス１の和で除された閉ループ利得増幅器２６の入力でのノイズとして計算され得る。一般に、閉ループ回路２２は、等式Ｒｉｎ＝ＲＦ／（１＋Ｔ）に従って、ＮＦ性能を劣化することなく入力抵抗インピーダンスをもたらす。ＬＮＡ１４の固有のノイズが減じられるのに応じて、ノイズ指数が減じられ得る。
【００３０】
閉ループ回路２２はインピーダンス整合と低ノイズ指数をもたらす一方、閉ループ回路２２は高出力インピーダンスをもたらさないかもしれない。高出力インピーダンスは、受信器１０内の様々な要素を駆動するために必要とされ得る。そこで、高出力インピーダンスおよび信号増幅が、ＬＮＡ１４の内の開ループ回路２４によってもたらされ得る。開ループ２４は、インピーダンス整合された入力信号を所望の利得で増幅する。また、開ループ回路２４は高出力インピーダンスをもたらすように設計され得る。この例において、開ループ回路２４の出力はＬＮＡ１４の出力であり得る。開ループ２２の出力が閉ループ回路２２から電気的に独立しているので、開ループ回路２４は高出力インピーダンスをもたらし得る。従って、閉ループ回路２２のインピーダンスは開ループ回路２４の出力インピーダンスに著しく影響せず、また開ループ回路２４の出力インピーダンスは目標値に設計され得る。
【００３１】
図４は、閉ループ回路および開ループ回路を含むディファレンシャル型ＬＮＡ１４Ｓを図示する回路図である。図４の例では、ディファレンシャル型ＬＮＡ１４Ｓは、正のディファレンシャル型入力信号を受け取る第１ＬＮＡ１４Ａと、負のディファレンシャル型入力信号を受け取る第２ＬＮＡ１４Ｂと、を含んでいる。ＬＮＡ１４Ａは、図３に関して上に記述されているように配置されたトランジスタＭ１、Ｍ２、Ｍ３、抵抗器ＲＦ１、ＲＤ１、およびキャパシタＣ１を含んでいる。ＬＮＡ１４Ｂは、ＬＮＡ１４Ａと同一に構成され、対応するトランジスタＭ４、Ｍ５、Ｍ６、抵抗器ＲＤ３、ＲＦ１、およびキャパシタＣ２を含んでいる。トランジスタＭ１のゲートは入力１２から正の入力信号を受け取り得る。正入力は、キャパシタＣ１にも接続され得る。同様に、負入力は、キャパシタＣ２だけでなくトランジスタＭ４のゲートにも接続されている。ＬＮＡ１４Ａ、１４Ｂは、正の入力端と負の入力端との間のディファレンシャル型入力信号を受け取り、かつ正の出力端と負の出力端との間の合成されたディファレンシャル型出力信号を生成するように結合される。トランジスタＭ２、Ｍ３、Ｍ５、およびＭ６のゲートは、トランジスタが動作の能動領域にとどまるように、バイアス電流を印加するそれぞれのバイアス回路（図示せず）に接続され得る。
【００３２】
図５は、閉ループ回路２２と、選択性フィルタ３０を備えた開ループ回路２４と、を含んだシングルエンド型ＬＮＡ１４Ｔを図示する回路図である。図５のＬＮＡ１４Ｔは、図２のＬＮＡ１４に実質的に相当するが、選択性フィルタ３０をさらに含んでいる。図５に示されているように、選択性フィルタ３０は、トランジスタＭ１のドレインと、開ループ回路２４内のトランジスタＭ３のソースの間に存在し得る。いくつかの実現形態では、開ループ回路２４の出力は後述のように調整可能帯域通過フィルタ、すなわち他の負荷を駆動し得る。トランジスタＭ２、Ｍ３のゲートは、トランジスタＭ２、Ｍ３が動作の能動領域にとどまるように、バイアス電流を印加するバイアス回路（図示せず）に接続され得る。
【００３３】
例えばＤＶＢ−ＨまたはＦＬＯ装置は、約４７０メガヘルツ乃至８６２メガヘルツの広い周波数帯内で動作し得る。しかしながら、これらの装置は、ＤＶＢ−ＨまたはＦＬＯ帯域の外側の周波数範囲中で動作する機能を実行することがあり、またはそれらの帯域の外の周波数範囲に晒さることがある。例えば、ＧＳＭ１８００システムでは、入力１２は、１．７１０ギガヘルツ乃至１．７８５ギガヘルツに及ぶ周波数を受け取り得る。ＵＭＴＳシステムにおいては、入力１２は、１．９２ギガヘルツ乃至１．９８ギガヘルツに及ぶ周波数を受け取り得る。無線ローカル・エリア・ネットワーク（ＷＬＡＮ）においては、入力１２は、２．４ギガヘルツ乃至２．４８ギガヘルツに及ぶ周波数を受け取り得る。
【００３４】
所定の帯域の外側にある周波数の信号の伝搬は、ダウン・ミキサ１６、ＡＤＣ１８、よびモデム２０のような受信チェーン中のＬＮＡ１４Ｔおよび他の要素の性能に悪影響を及ぼし得る。例えば、所定の帯域の外側の周波数が濾波されない場合、受信器１０内のダウン・ミキサ１６はこの周波数をベースバンドへと混入し、恐らくエラーを生じ得る。そして、特に、ベースバンドにおいて、所定の帯域内の周波数が所定の帯域の外側の周波数とともに重なり得る。このため、選択性フィルタ３０を設けて所定の帯域の外側の周波数の信号を排斥することが望ましいかもしれない。選択性フィルタ３０は、所望の周波数帯の信号に低インピーダンスを提供し、所定の帯域の外側の信号（例えば妨害信号）に高インピーダンスを提供する排斥フィルタとして働き得る。選択性フィルタ３０は開ループ回路２４内に不安定性を引き起こさずに組込まれることが可能である。
【００３５】
選択性フィルタ３０は帯域外信号を排斥し、ＬＮＡ１４の構成と調和するシングルエンドまたはディファレンシャル型フィルタとして構成され得る。場合によっては、選択性フィルタ３０はノッチ・フィルタを備え得る。ノッチ・フィルタは、ある周波数で信号の電力を減じ得る。一例として、ノッチ・フィルタは、所定の帯域（例えば４７０メガヘルツ乃至８６２メガヘルツ）内の信号を通しながら、１．８ギガヘルツ乃至２．４ギガヘルツで信号を著しく減ずるように設計されることが可能である。もちろん、減衰の量、および減じられる周波数は、設計考慮事項に依存して変わり得る。また、選択性フィルタ２４は、ノッチ・フィルタに加えて他のフィルタ、例として低域フィルタを含み得る。
【００３６】
図６は、閉ループ回路と、選択性フィルタを備えた開ループ回路と、を含んだディファレンシャル型ＬＮＡ１４Ｕを図示する回路図である。図６の例では、ＬＮＡ１４Ｕは、正のディファレンシャル型入力信号を受け取る第１のＬＮＡ１４Ａと、負のディファレンシャル型入力信号を受け取る第２ＬＮＡ１４Ｂと、を含んでいる。ＬＮＡ１４Ａは、図３に関して上に記述されているように配置されたトランジスタＭ１、Ｍ２、Ｍ３、抵抗器ＲＦ１、ＲＤ１、およびキャパシタＣ１を含んでいる。ＬＮＡ１４Ｂは、ＬＮＡ１４Ａと同一に構成され、対応するトランジスタＭ４、Ｍ５、Ｍ６、抵抗器ＲＤ３、ＲＦ１、およびキャパシタＣ２を含んでいる。トランジスタＭ２、Ｍ３、Ｍ５、およびＭ６のゲートは、トランジスタが動作の能動領域にとどまるように、バイアス電流を印加するそれぞれのバイアス回路（図示せず）に接続され得る。
【００３７】
ＬＮＡ１４Ａ、１４Ｂは選択性フィルタ３０Ａ、３０Ｂをそれぞれ含むか、共有の選択性フィルタの一部を含み得る。各選択性フィルタ３０Ａ、３０Ｂは、それぞれのＬＮＡ１４Ａ、１４Ｂの開ループ回路２４内に配置され得る。ＬＮＡ１４Ａおよび１４Ｂは、正および負の入力端間でディファレンシャル型入力信号を受け取り、開ループ回路２４中に（例えばノッチ・フィルタによって）選択的周波数フィルタリングを適用し、正の出力端および負の出力端とで一体のディファレンシャル型出力信号を生成するように結合されている。電流源３２が、いくつかの実現形態で設けられ、ＬＮＡ１４ＡおよびＬＮＡ１４Ｂの間で共用され得る。電流源３２は、回路の完全なディファレンシャル型動作を可能にする。しかしながら、電流源３２は随意的である。図６に示されているように、電流源３２はトランジスタＭ１およびＭ４のドレインとグランドの間に広がり得る。
【００３８】
図７は、閉ループ回路２２、および調整可能帯域通過フィルタ３４を駆動する開ループ回路２４を含んだシングルエンド型ＬＮＡを１４Ｖ図示する回路図である。図７の例では、ＬＮＡ１４Ｖは、概して図３のＬＮＡ１４に一致するが、出力負荷として調整可能帯域通過フィルタ３４を含んでいる。また、図７に示されているように、ＬＮＡ１４は抵抗器ＲＤ２を省略し得る。調整可能帯域通過フィルタ３４は、開ループ回路２４内でトランジスタＭ３のドレインと電源との間に接続され、ＬＮＡ１４の具体的な実現形態に応じてシングルエンド型またはディファレンシャル型であり得る。やはり、トランジスタＭ２およびＭ３のゲートは、トランジスタＭ２およびＭ３が動作の能動領域にとどまるように、バイアス電流を印加するバイアス回路（図示せず）に接続され得る。
【００３９】
例として、調整可能帯域通過フィルタ３４は帯域の選別および妨害信号の排斥をサポートするように構成され得る。このように、調整可能帯域通過フィルタ３４は、所望の帯域への調整を可能にし、選択的なフィルタ３０によってもたらされる妨害信号の排斥を補い得る。また、ディファレンシャル型の実現形態では、調整可能帯域通過フィルタ３４は、シングル型のディファレンシャル型への変換のために設けられ得る。これは、ＬＮＡによっては必要なことであり得る。
【００４０】
調整可能帯域通過フィルタ３４は高インピーダンス負荷をもたらし得、したがって、高インピーダンス出力を必要とする。開ループ回路２４は、調整可能帯域通過フィルタ３４を駆動するための所望の出力インピーダンスをもたらすことが可能である。また、開ループ回路２４は上記のような選択性フィルタ３０を含むことが可能である。しかしながら、同時に、閉ループ回路２２は所望の入力インピーダンスおよびノイズ整合をもたらす。
【００４１】
図８は、閉ループ回路２２と、調整可能帯域通過フィルタ３４を駆動する開ループ回路２４と、を含んだディファレンシャル型ＬＮＡを１４Ｗを図示する回路図である。図８の例では、第１のＬＮＡ１４Ａは正のディファレンシャル型入力信号を受け取る。また、第２のＬＮＡ１４Ｂは負のディファレンシャル型入力信号を受け取る。ＬＮＡ１４Ａは、図３に関して上に記述されているように配置されたトランジスタＭ１、Ｍ２、Ｍ３、抵抗器ＲＦ１、ＲＤ１、およびキャパシタＣ１を含んでいる。ＬＮＡ１４Ｂは、ＬＮＡ１４Ａと同一に構成され、対応するトランジスタＭ４、Ｍ５、Ｍ６、抵抗器ＲＤ３、ＲＦ２、およびキャパシタＣ２を含んでいる。前の例と同様に、トランジスタＭ２、Ｍ３およびＭ５、Ｍ６のゲートは、トランジスタが動作の能動領域にとどまるように、バイアス電流を印加するそれぞれのバイアス回路（図示せず）に接続され得る。
【００４２】
各ＬＮＡ１４Ａ、１４Ｂは調整可能帯域通過フィルタ３４Ａ、３４Ｂをそれぞれ駆動するか、共有の調整可能帯域通過フィルタの一部を駆動する。各帯域通過フィルタ３４Ａ、３４Ｂは、それぞれのＬＮＡ１４Ａ、１４Ｂの開ループ回路２４のための負荷として配置され得る。ＬＮＡ１４Ａ、１４Ｂは、正の入力端および負の入力端の間のディファレンシャル型入力信号を受け取り、調整可能帯域通過フィルタ３４Ａ、３４Ｂを駆動し、調整可能帯域通過フィルタによってもたらされる、正の出力端および負の出力端とで一体のディファレンシャル型出力信号を生成するように結合されている。また、トランジスタＭ１、Ｍ４のソースをグランドに接続する共通ノードから伸びる随意的な電流源３２が、図８に示されている。
【００４３】
図９は、閉ループ回路２２と、選択性フィルタ３０を含むとともに調整可能帯域通過フィルタ３４を駆動する開ループ回路２４と、を含んだシングルエンド型ＬＮＡ１４Ｘを図示する回路図である。図９の例では、ＬＮＡ１４Ｘは、図３のＬＮＡ１４に概して一致し、開ループ回路２４において選択性フィルタ３０を含んでいるとともに調整可能帯域通過フィルタ３４を駆動する。この場合、選択性フィルタ３０は、所定の帯域の外側の周波数の妨害信号の排斥をもたらし、調整可能帯域通過フィルタ３４は、さらなる加妨害信号の排斥と、ＬＮＡ１４Ｘによって通過させられた広帯域内の特定の周波数副帯に選択的に合わせる能力と、をもたらす。やはり、閉ループ回路２２は望ましい入力インピーダンスおよびノイズ整合をもたらし、一方、開ループ回路２４は入力信号を増幅し、調整可能帯域通過フィルタ３４を駆動するための所望の出力インピーダンスを生成し、選択性フィルタ３０をＬＮＡ１４Ｘへ取り込むことをサポートする。トランジスタＭ２、Ｍ３のゲートは、トランジスタＭ２、Ｍ３が動作の能動領域にとどまるように、バイアス電流を印加するバイアス回路（図示せず）に接続され得る。
【００４４】
図１０は、閉ループ回路２２と、選択性フィルタ３０Ａ、３０Ｂを備えるとともに調整可能帯域通過フィルタ３４Ａ、３４Ｂを駆動する開ループ回路２４と、を含むディファレンシャル型ＬＮＡ１４Ｙを図示する回路図である。図１０の例では、第１のＬＮＡ１４Ａは正のディファレンシャル型入力信号を受け取り、第２のＬＮＡ１４Ｂは負のディファレンシャル型入力信号を受け取る。ＬＮＡ１４Ａは、図３に関して上に記述されているように配置されたトランジスタＭ１、Ｍ２、Ｍ３、抵抗器ＲＦ１、ＲＤ１、およびキャパシタＣ１を含んでいる。ＬＮＡ１４Ｂは、ＬＮＡ１４Ａと同一に構成され、対応するトランジスタＭ４、Ｍ５、Ｍ６、抵抗器ＲＤ３、ＲＦ１、およびキャパシタＣ２を含んでいる。前の例と同様に、トランジスタＭ２、Ｍ３、Ｍ５、Ｍ６のゲートは、トランジスタが動作の能動領域にとどまるように、バイアス電流を印加するそれぞれのバイアス回路（図示せず）に接続され得る。
【００４５】
各ＬＮＡ１４Ａ、１４Ｂは、それぞれ、トランジスタＭ１とトランジスタＭ３との間、およびトランジスタＭ４とトランジスタＭ６との間の選択性フィルタ３０Ａ、３０Ｂを含んでいる。また、各ＬＮＡ１４Ａ、１４Ｂはそれぞれの調整可能帯域通過フィルタ３４Ａ、３４Ｂ、または共有の調整可能帯域通過フィルタの一部を駆動する。ＬＮＡ１４Ａ、１４Ｂは、正の入力端および負の入力端の間のディファレンシャル型入力信号を受け取り、調整可能帯域通過フィルタ３４Ａ、３４Ｂを駆動し、調整可能帯域通過フィルタによってもたらされる、正の出力端および負の出力端で一体のディファレンシャル型出力信号を生成するように結合されている。また、トランジスタＭ１、Ｍ４のソースをグランドに接続する共通ノードから伸びる随意的な電流源３２が、図８に示されている。
【００４６】
図１１は、閉ループ回路２２と、選択性フィルタ３０を含むとともに調整可能帯域通過フィルタ３４を駆動する開ループ回路２４と、を具備するディファレンシャル型ＬＮＡ１４Ｚをより詳細に図示する別の回路図である。図１１の例では、ＬＮＡ１４ＡはトランジスタＭ１、Ｍ２、およびＭ３、抵抗器ＲＦ、ＲＤ１、およびキャパシタＣ１を含んでいる。ＬＮＡ１４ＢはトランジスタＭ４、Ｍ５、およびＭ６、抵抗器ＲＦ２、ＲＤ３、およびキャパシタＣ２を含んでいる。選択性フィルタ２４の一端は、トランジスタＭ１のドレインおよびトランジスタＭ２のソースに接続されている。選択性フィルタ２４の他端は、トランジスタＭ４のドレインおよびトランジスタＭ５のソースに接続されている。
【００４７】
選択性フィルタ２４は２つのトランジスタＭ７、Ｍ８、およびインダクタコイルＬ３乃至Ｌ６、およびキャパシタＣ５乃至Ｃ１６を具備する２本のＬＣタンク回路を備え得る。インダクタＬ３、Ｃ５は互いに並列接続され得る。Ｌ３とＣ５の並列結合の第１端は、キャパシタＣ６を介してグランドに共通に接続されているとともにトランジスタＭ３のドレインに共通に接続されている。Ｌ３とＣ５の並列結合の第２端は、キャパシタＣ８を介してグランドに共通に接続されているとともにトランジスタＭ７のソースに共通に接続されている。インダクタＬ４およびキャパシタＣ１０は同様に並列接続されている。Ｌ４とＣ１０の並列結合の第１端は、キャパシタＣ７を介してグランドに共通に接続されているとともにトランジスタＭ６のドレインに共通に接続されている。Ｌ４とＣ１０の第２端は、キャパシタＣ９を介してグランドに共通に接続されているとともにトランジスタＭ８のソースに共通に接続されている。電圧源の第２端へのキャパシタＣ７に直列に接続され得る。並列結合の第２端は、電圧源の第２端へのキャパシタＣ９に直列に接続され得る。
【００４８】
インダクタＬ５およびキャパシタＣ１１は互いに並列接続される。Ｌ５とＣ１１の並列結合の第１端は、キャパシタＣ１２を介してグランドに共通に接続されているとともにトランジスタＭ７のドレインに共通に接続され得る。Ｌ５とＣ１１の並列結合の第２端は、キャパシタＣ１４を介してグランドに共通に接続されているとともにトランジスタＭ１のソースおよびトランジスタＭ２のドレインに共通に接続されている。インダクタＬ６およびキャパシタＣ１６は互いに並列接続され得る。Ｌ６とＣ１６の並列結合の第１端は、キャパシタＣ１３を介してグランドに共通に接続されているとともにトランジスタＭ８のドレインに共通に接続されている。Ｌ６とＣ１６の並列結合の第２端は、キャパシタＣ１５を介してグランドに共通に接続されているとともにトランジスタＭ４のソースおよびトランジスタＭ５のドレインに共通に接続されている。
【００４９】
調整可能帯域通過フィルタ３４は２つのインダクタＬ１、Ｌ２、２つの可変キャパシタＣ３、Ｃ４、および２つのトランジスタＭ３、Ｍ６を具備し得る。可変キャパシタＣ３、Ｃ４は、調整可能帯域通過フィルタ３４を所望の帯域に合わせるために選択的に切り替えられることが可能なスイッチ・キャパシタ・ネットワークによって形成され得る。インダクタＬ１および可変キャパシタＣ３は並列接続されている。同様に、インダクタＬ２および可変キャパシタＣ４は並列接続されている。Ｌ１とＣ３の並列結合は、Ｌ２とＣ４の並列結合に電磁的に（electromagnetically）接続され得る。インダクタＬ２の中央タップは電圧源に接続され得る。Ｌ２とＣ４の並列結合の第１端は、トランジスタＭ３のドレインに接続され得る。Ｌ２とＣ４の並列結合の第２端は、トランジスタＭ６のドレインに接続され得る。トランジスタＭ３のソースは、選択性フィルタ３０のインダクタＬ３およびキャパシタＣ５の並列結合の第１端に接続され得る。トランジスタＭ６のソースは、選択性フィルタ３０のインダクタＬ４およびキャパシタＣ１０の並列結合の第１端に接続され得る。
【００５０】
選択性フィルタ３０は、事実上、ダブルカスケード型楕円排斥フィルタを形成する。該して、トランジスタＭ７およびＭ８のドレイン・ノードにおける帯域信号は低インピーダンスを経験し、他方、所定の帯域の外側の妨害信号は高インピーダンスを経験する。また、トランジスタＭ７およびＭ８のドレインから流れ出てキャパシタＣ１２およびＣ１３をまたぐ帯域信号は、高インピーダンスを経験し、他方、妨害信号は低インピーダンスを経験してグランドへ分路される。したがって、選択性フィルタ３０では、妨害信号が排斥される一方、所定の帯域内の信号は増幅される。高度の排斥のためには、フィルタについての高いＱが重要であり得る。また、インダクタＬ５とＬ６との間およびインダクタＬ３とＬ４との間の低いｋ（結合係数）は、インダクタＬ５とＬ６との間およびインダクタＬ３とＬ４との間の実質的な対称性と同様に重要であり得る。
【００５１】
図１１の例示的実現形態についての例示的回路要素の値は、以下のように提供され得る。
【００５２】
トランジスタＭ１：９７５ミクロン／０．１８ミクロン（ゲート幅／ゲート長）
トランジスタＭ２：１３２ミクロン／０．１８ミクロン
トランジスタＭ７：８１０ミクロン／０．１８ミクロン
抵抗器ＲＦ１：２．７ｋΩ
抵抗器ＲＤ１：１ｋΩ
キャパシタＣ１：２．５ｐＦ
インダクタＬ５：３ｎＨ
キャパシタＣ１１：３ｐＦ
キャパシタＣ１４：３ｐＦ
キャパシタＣ１２：８ｐＦ
インダクタＬ３：９ｎＨ
キャパシタＣ５：１ｐＦ
キャパシタＣ８：２ｐＦ
キャパシタＣ６：２ｐＦ
トランジスタＭ３：３６０ミクロン／０．２ミクロン
インダクタＬ１：１１ｎＨ
インダクタＬ２：１１ｎＨ
キャパシタＣ３：２３０ｆＦから３．５ｐＦまで調整可能。
【００５３】
同一の成分値が、本質的に上記の回路の半分の鏡像である、回路の残りの半分の要素に対して提供され得る。上記の回路要素の値は例および実例の目的にもたらされ、この開示に記述されている様々な例を制限すると考えられるべきでない。
【００５４】
様々な例が開示された。この開示に記述されている様々なトランジスタ、抵抗器、キャパシタおよびインダクタ、および他の要素は、様々な適切な技術および製造技術のうちのいずれによっても実現され得る。例えば、そのような要素は１つ以上の集積回路装置内に形成されるか、または集積回路部品とディスクリート部品の組合せによって形成されるか、完全にディスクリート部品によって形成され得る。トランジスタはＦＥＴまたは他の種類のトランジスタであり得る。適切な要素の値、物理的性質および特性が設計要件に従って選択され得る。この設計要件は、ＬＮＡの所望の周波数応答、利得および選択性を含んでいる。また、積分回路製造の目的のためには、様々なリソグラフィー技術のうちのいずれもが使用され得る。これらの例および他の例は次の請求項の範囲内である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力信号についてインピーダンス整合をもたらす閉ループ回路と、
閉ループ回路に接続され、前記インピーダンス整合された入力信号を増幅する開ループ回路と、
を具備する増幅器。
【請求項２】
前記閉ループ回路が入力トランジスタおよび帰還トランジスタを含み、前記開ループ利得増幅器回路が入力トランジスタおよび出力トランジスタを含んでいる、請求項１の増幅器。
【請求項３】
前記入力トランジスタのゲートが入力信号を受け取り、前記帰還トランジスタのドレインが入力トランジスタのソースに接続され、前記出力トランジスタのドレインが前記入力トランジスタのソースに接続され、前記帰還トランジスタのソースが帰還ループを介して前記入力トランジスタのゲートに接続されている、請求項２の増幅器。
【請求項４】
選択された帯域の外側の周波数を排斥する、開ループ回路内の選択性フィルタをさらに具備する、請求項１の増幅器。
【請求項５】
前記選択性フィルタがノッチ・フィルタを具備する、請求項４の増幅器。
【請求項６】
前記開ループ回路の出力に接続された帯域通過フィルタをさらに具備する、請求項４の増幅器。
【請求項７】
帯域通過フィルタが調整可能型である、請求項４の増幅器。
【請求項８】
前記開ループ回路の出力に接続された帯域通過フィルタをさらに具備する、請求項１の増幅器。
【請求項９】
前記帯域通過フィルタが調整可能型である、請求項１の増幅器。
【請求項１０】
前記増幅器がディファレンシャル型増幅器であり、前記閉ループ回路が、前記入力信号の正の成分にインピーダンス整合をもたらす第１閉ループ回路と前記入力信号の負の成分にインピーダンス整合をもたらす第２閉ループ回路とを含み、前記開ループ回路が前記入力信号の正の成分を増幅する第１の開ループ回路と前記入力信号の負の成分を増幅する第２開ループ回路とを含んでいる、請求項１の増幅器。
【請求項１１】
前記閉ループ回路が、約４７０メガヘルツ乃至約８６２メガヘルツの周波数範囲にわたって入力信号にインピーダンス整合をもたらす、請求項１の増幅器。
【請求項１２】
無線周波数（ＲＦ）アンテナと、
前記アンテナによって受け取られた入力信号にインピーダンス整合をもたらす閉ループ回路と、前記閉ループ回路に接続され、前記インピーダンス整合された入力信号を増幅する開ループ回路と、具備する増幅器と、
を具備する無線受信器。
【請求項１３】
前記閉ループ回路が入力トランジスタおよび帰還トランジスタを含み、前記開ループ利得増幅器回路が入力トランジスタおよび出力トランジスタを含んでいる、請求項１２の受信器。
【請求項１４】
前記入力トランジスタのゲートが入力信号を受け取り、前記帰還トランジスタのドレインが入力トランジスタのソースに接続され、前記出力トランジスタのドレインが前記入力トランジスタのソースに接続され、前記帰還トランジスタのソースが帰還ループを介して前記入力トランジスタのゲートに接続されている、請求項１３の受信器。
【請求項１５】
選択された帯域の外側の周波数を排斥する、開ループ回路内の選択性フィルタをさらに具備する、請求項１２の受信器。
【請求項１６】
前記選択性フィルタがノッチ・フィルタを具備する、請求項１５の受信器。
【請求項１７】
前記開ループ回路の出力に接続された帯域通過フィルタをさらに具備する、請求項１５の受信器。
【請求項１８】
帯域通過フィルタが調整可能型である、請求項１５の受信器。
【請求項１９】
前記開ループ回路の出力に接続された帯域通過フィルタをさらに具備する、請求項１２の受信器。
【請求項２０】
前記帯域通過フィルタが調整可能型である、請求項１２の受信器。
【請求項２１】
前記増幅器がディファレンシャル型増幅器であり、前記閉ループ回路が、前記入力信号の正の成分にインピーダンス整合をもたらす第１閉ループ回路と前記入力信号の負の成分にインピーダンス整合をもたらす第２閉ループ回路とを含み、前記開ループ回路が前記入力信号の正の成分を増幅する第１の開ループ回路と前記入力信号の負の成分を増幅する第２開ループ回路とを含んでいる、請求項１２の受信器。
【請求項２２】
前記閉ループ回路が、約４７０メガヘルツ乃至約８６２メガヘルツの周波数範囲にわたって入力信号にインピーダンス整合をもたらす、請求項１の受信器。
【請求項２３】
前記増幅器の出力に接続され且つ増幅された前記入力信号の周波数をベースバンド周波数へとダウンコンバートするダウン・ミキサと、前記ベースバンドへと変換された周波数入力信号をディジタル値へと変換するＡＤ変換器と、をさらに具備する、請求項１の受信器。
【請求項２４】
閉ループ回路によって入力信号にインピーダンス整合をもたらし、
前記インピーダンス整合された入力信号を開ループ回路によって増幅する、
ことを具備し、
前記開ループ回路と前記閉ループ回路は、前記入力信号を受け取るために共通の入力トランジスタを共有する、
方法。
【請求項２５】
前記閉ループ回路が入力トランジスタおよび帰還トランジスタを含み、前記開ループ利得増幅器回路が入力トランジスタおよび出力トランジスタを含んでいる、請求項２４の方法。
【請求項２６】
前記入力トランジスタのゲートが入力信号を受け取り、前記帰還トランジスタのドレインが入力トランジスタのソースに接続され、前記出力トランジスタのドレインが前記入力トランジスタのソースに接続され、前記帰還トランジスタのソースが帰還ループを介して前記入力トランジスタのゲートに接続されている、請求項２５の方法。
【請求項２７】
前記増幅された入力信号中の選択された帯域の外側の周波数を前記開ループ回路内の選択性フィルタによって排斥することをさらに具備する、請求項２４の方法。
【請求項２８】
前記選択性フィルタがノッチ・フィルタを具備する、請求項２７の方法。
【請求項２９】
前記増幅された信号を前記開ループ回路の出力に接続された帯域通過フィルタによって帯域通過濾波することをさらに具備する、請求項２７の方法。
【請求項３０】
前記増幅された信号を前記開ループ回路の出力に接続された帯域通過フィルタによって帯域通過濾波することをさらに具備する、請求項２４の方法。
【請求項３１】
前記増幅器がディファレンシャル型増幅器であり、前記閉ループ回路が、前記入力信号の正の成分にインピーダンス整合をもたらす第１閉ループ回路と前記入力信号の負の成分にインピーダンス整合をもたらす第２閉ループ回路とを含み、前記開ループ回路が前記入力信号の正の成分を増幅する第１の開ループ回路と前記入力信号の負の成分を増幅する第２開ループ回路とを含んでいる、請求項２４の方法。
【請求項３２】
前記閉ループ回路が、約４７０メガヘルツ乃至約８６２メガヘルツの周波数範囲にわたって入力信号にインピーダンス整合をもたらす、請求項２４の方法。
【請求項１】
入力信号についてインピーダンス整合をもたらす閉ループ回路と、
閉ループ回路に接続され、前記インピーダンス整合された入力信号を増幅する開ループ回路と、
を具備する増幅器。
【請求項２】
前記閉ループ回路が入力トランジスタおよび帰還トランジスタを含み、前記開ループ利得増幅器回路が入力トランジスタおよび出力トランジスタを含んでいる、請求項１の増幅器。
【請求項３】
前記入力トランジスタのゲートが入力信号を受け取り、前記帰還トランジスタのドレインが入力トランジスタのソースに接続され、前記出力トランジスタのドレインが前記入力トランジスタのソースに接続され、前記帰還トランジスタのソースが帰還ループを介して前記入力トランジスタのゲートに接続されている、請求項２の増幅器。
【請求項４】
選択された帯域の外側の周波数を排斥する、開ループ回路内の選択性フィルタをさらに具備する、請求項１の増幅器。
【請求項５】
前記選択性フィルタがノッチ・フィルタを具備する、請求項４の増幅器。
【請求項６】
前記開ループ回路の出力に接続された帯域通過フィルタをさらに具備する、請求項４の増幅器。
【請求項７】
帯域通過フィルタが調整可能型である、請求項４の増幅器。
【請求項８】
前記開ループ回路の出力に接続された帯域通過フィルタをさらに具備する、請求項１の増幅器。
【請求項９】
前記帯域通過フィルタが調整可能型である、請求項１の増幅器。
【請求項１０】
前記増幅器がディファレンシャル型増幅器であり、前記閉ループ回路が、前記入力信号の正の成分にインピーダンス整合をもたらす第１閉ループ回路と前記入力信号の負の成分にインピーダンス整合をもたらす第２閉ループ回路とを含み、前記開ループ回路が前記入力信号の正の成分を増幅する第１の開ループ回路と前記入力信号の負の成分を増幅する第２開ループ回路とを含んでいる、請求項１の増幅器。
【請求項１１】
前記閉ループ回路が、約４７０メガヘルツ乃至約８６２メガヘルツの周波数範囲にわたって入力信号にインピーダンス整合をもたらす、請求項１の増幅器。
【請求項１２】
無線周波数（ＲＦ）アンテナと、
前記アンテナによって受け取られた入力信号にインピーダンス整合をもたらす閉ループ回路と、前記閉ループ回路に接続され、前記インピーダンス整合された入力信号を増幅する開ループ回路と、具備する増幅器と、
を具備する無線受信器。
【請求項１３】
前記閉ループ回路が入力トランジスタおよび帰還トランジスタを含み、前記開ループ利得増幅器回路が入力トランジスタおよび出力トランジスタを含んでいる、請求項１２の受信器。
【請求項１４】
前記入力トランジスタのゲートが入力信号を受け取り、前記帰還トランジスタのドレインが入力トランジスタのソースに接続され、前記出力トランジスタのドレインが前記入力トランジスタのソースに接続され、前記帰還トランジスタのソースが帰還ループを介して前記入力トランジスタのゲートに接続されている、請求項１３の受信器。
【請求項１５】
選択された帯域の外側の周波数を排斥する、開ループ回路内の選択性フィルタをさらに具備する、請求項１２の受信器。
【請求項１６】
前記選択性フィルタがノッチ・フィルタを具備する、請求項１５の受信器。
【請求項１７】
前記開ループ回路の出力に接続された帯域通過フィルタをさらに具備する、請求項１５の受信器。
【請求項１８】
帯域通過フィルタが調整可能型である、請求項１５の受信器。
【請求項１９】
前記開ループ回路の出力に接続された帯域通過フィルタをさらに具備する、請求項１２の受信器。
【請求項２０】
前記帯域通過フィルタが調整可能型である、請求項１２の受信器。
【請求項２１】
前記増幅器がディファレンシャル型増幅器であり、前記閉ループ回路が、前記入力信号の正の成分にインピーダンス整合をもたらす第１閉ループ回路と前記入力信号の負の成分にインピーダンス整合をもたらす第２閉ループ回路とを含み、前記開ループ回路が前記入力信号の正の成分を増幅する第１の開ループ回路と前記入力信号の負の成分を増幅する第２開ループ回路とを含んでいる、請求項１２の受信器。
【請求項２２】
前記閉ループ回路が、約４７０メガヘルツ乃至約８６２メガヘルツの周波数範囲にわたって入力信号にインピーダンス整合をもたらす、請求項１の受信器。
【請求項２３】
前記増幅器の出力に接続され且つ増幅された前記入力信号の周波数をベースバンド周波数へとダウンコンバートするダウン・ミキサと、前記ベースバンドへと変換された周波数入力信号をディジタル値へと変換するＡＤ変換器と、をさらに具備する、請求項１の受信器。
【請求項２４】
閉ループ回路によって入力信号にインピーダンス整合をもたらし、
前記インピーダンス整合された入力信号を開ループ回路によって増幅する、
ことを具備し、
前記開ループ回路と前記閉ループ回路は、前記入力信号を受け取るために共通の入力トランジスタを共有する、
方法。
【請求項２５】
前記閉ループ回路が入力トランジスタおよび帰還トランジスタを含み、前記開ループ利得増幅器回路が入力トランジスタおよび出力トランジスタを含んでいる、請求項２４の方法。
【請求項２６】
前記入力トランジスタのゲートが入力信号を受け取り、前記帰還トランジスタのドレインが入力トランジスタのソースに接続され、前記出力トランジスタのドレインが前記入力トランジスタのソースに接続され、前記帰還トランジスタのソースが帰還ループを介して前記入力トランジスタのゲートに接続されている、請求項２５の方法。
【請求項２７】
前記増幅された入力信号中の選択された帯域の外側の周波数を前記開ループ回路内の選択性フィルタによって排斥することをさらに具備する、請求項２４の方法。
【請求項２８】
前記選択性フィルタがノッチ・フィルタを具備する、請求項２７の方法。
【請求項２９】
前記増幅された信号を前記開ループ回路の出力に接続された帯域通過フィルタによって帯域通過濾波することをさらに具備する、請求項２７の方法。
【請求項３０】
前記増幅された信号を前記開ループ回路の出力に接続された帯域通過フィルタによって帯域通過濾波することをさらに具備する、請求項２４の方法。
【請求項３１】
前記増幅器がディファレンシャル型増幅器であり、前記閉ループ回路が、前記入力信号の正の成分にインピーダンス整合をもたらす第１閉ループ回路と前記入力信号の負の成分にインピーダンス整合をもたらす第２閉ループ回路とを含み、前記開ループ回路が前記入力信号の正の成分を増幅する第１の開ループ回路と前記入力信号の負の成分を増幅する第２開ループ回路とを含んでいる、請求項２４の方法。
【請求項３２】
前記閉ループ回路が、約４７０メガヘルツ乃至約８６２メガヘルツの周波数範囲にわたって入力信号にインピーダンス整合をもたらす、請求項２４の方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公表番号】特表２０１０−５２１１２７（Ｐ２０１０−５２１１２７Ａ）
【公表日】平成２２年６月１７日（２０１０．６．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−５５３７１１（Ｐ２００９−５５３７１１）
【出願日】平成２０年３月１０日（２００８．３．１０）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００８／０５６３６６
【国際公開番号】ＷＯ２００８／１１２６１１
【国際公開日】平成２０年９月１８日（２００８．９．１８）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．ＧＳＭ
【出願人】（５９５０２０６４３）クゥアルコム・インコーポレイテッド (7,166)
【氏名又は名称原語表記】ＱＵＡＬＣＯＭＭ ＩＮＣＯＲＰＯＲＡＴＥＤ
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２２年６月１７日（２０１０．６．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年３月１０日（２００８．３．１０）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００８／０５６３６６
【国際公開番号】ＷＯ２００８／１１２６１１
【国際公開日】平成２０年９月１８日（２００８．９．１８）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．ＧＳＭ
【出願人】（５９５０２０６４３）クゥアルコム・インコーポレイテッド (7,166)
【氏名又は名称原語表記】ＱＵＡＬＣＯＭＭ ＩＮＣＯＲＰＯＲＡＴＥＤ
【Ｆターム（参考）】
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