高周波増幅器
【課題】外部部品を必要とせず、異なる周波数帯域で整合をとることができ、低コスト化を図ることができる高周波増幅器を提供する。
【解決手段】増幅器の入力側、出力側に接続するインピーダンス制御回路を備え、このインピーダンス制御回路は、インピーダンス素子とスイッチ素子の直列回路で構成する。そして、スイッチ素子は、スイッチ素子制御端子が開放状態あるいは接地状態に制御されることで、スイッチング動作される構成とする。
【解決手段】増幅器の入力側、出力側に接続するインピーダンス制御回路を備え、このインピーダンス制御回路は、インピーダンス素子とスイッチ素子の直列回路で構成する。そして、スイッチ素子は、スイッチ素子制御端子が開放状態あるいは接地状態に制御されることで、スイッチング動作される構成とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、移動体通信機器等の無線通信に用いられる高周波増幅器に係り、特に、異なる周波数帯域の高周波信号の無線通信のための移動体通信機器に、共通部品として使用できる高周波増幅器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話機、無線ＬＡＮ、地上デジタルテレビ受信機端末等の無線通信が盛んに行われている。一般的に、無線通信に使用される高周波信号の周波数帯域は、移動体通信機器毎に異なっている。一方、移動体通信機器の低コスト化のため、一種類の部品を異なる周波数帯域の移動体通信機器に共通部品として使用したいという要求が高まってきている。
【０００３】
例えば、共通部品の１つの高周波増幅器を用いて、異なる周波数帯域の高周波信号を、それぞれ所望の増幅特性をもたせて増幅できるようにして、移動体通信機器の低コスト化を図りたいという要求がある。このような要求に対して、半導体基板上に集積化した高周波増幅器では、所望の増幅特性が得られるように調整したインピーダンス変換回路を、予め、複数、半導体基板上に形成しておき、使用する移動体通信機器に応じて、その内の１つを使用することで、１つの高周波増幅器でありながら、所望の周波数帯域で所望の増幅特性を持つ高周波増幅器を形成することができる。
【０００４】
図７に、この種の第１の従来例の高周波増幅器を示す。信号入力端子５０６から入力された高周波信号を増幅用素子５０１で増幅し、増幅された増幅信号をインピーダンス変換回路Ａ５０２、あるいはインピーダンス変換回路Ｂ５０３のいずれか一方でインピーダンス変換し、信号出力端子５０７から出力する。
【０００５】
インピーダンス変換回路５０２、５０３は、それぞれ所定の周波数帯域の高周波信号を、所望の増幅特性を持たせて増幅できるように、予めインピーダンスが調整されている。２つのスイッチ素子５０４、５０５は、入力する高周波信号を、２つのインピーダンス変換回路５０２、５０３のいずれか一方へ通過させるように制御される。この種の高周波変換器は、特許文献１に開示されている。
【０００６】
このように、予め、所望の周波数帯域の高周波信号を増幅するためのインピーダンス変換器を複数備え、そのいずれかを選択して使用することで、異なる周波数帯域の移動体通信機器の共通部品として使用することが可能となる。
【０００７】
また、インピーダンス変換回路の一部をスイッチ素子によって切り替えることで、入力する高周波信号に応じた増幅特性を得る方法が特許文献２に開示されている。
【０００８】
図８に、この種の第２の従来例の高周波増幅器を示す。増幅回路６０１は、ゲートバイアス端子６０７に印加する電圧を制御することにより、電界効果型トランジスタ６１１のゲート電位を変化させ、利得制御する機能を備えている。増幅回路６０１の出力側は、インピーダンス制御回路６０２を介して、信号出力端子６０４と接続され、入力側は、インピーダンス制御回路６０３を介して、信号入力端子６０５と接続されている。インピーダンス制御回路６０２は、電界効果型トランジスタ６２１とコンデンサ素子６２２を主な構成素子として、インピーダンス制御回路６０３は、電界効果型トランジスタ６３１とコンデンサ素子６３２とを主な構成素子としている。２つのインピーダンス制御回路６０２、６０３は、制御端子６０６に印加する電圧に応じて、電界効果型トランジスタ６２１、６３１を導通状態または遮断状態に切り替えることで、入力側インピーダンスおよび出力側インピーダンスが制御される。
【０００９】
具体的には、ゲートバイアス端子６０７を０Ｖにするとともに、制御端子６０６に負電圧を印加して、電界効果型トランジスタ６２１、６３１をピンチオフ状態とすることで、利得制御量が最小の場合の制御が行われる。一方、ゲートバイアス端子６０７に負電圧を印加して電界効果型トランジスタ６１１をピンチオフ状態とするとともに、制御端子６０６を０Ｖにすることで、電界効果型トランジスタ６２１、６３１の内部抵抗を最小にして、信号を接地へ逃がすことによって利得制御量が最大の場合の制御が行われる。利得制御量が最大値と最小値の中間の値の場合には、ゲートバイアス端子６０７と制御端子６０６の電位を調整して利得制御量と入出力インピーダンスを整合させる構成となっている。
【００１０】
なお特許文献２に開示されている発明は、増幅回路の利得最大時と利得最小時のインピーダンスの変化を、インピーダンス制御回路によって一定に保つことを目的としているが、入力する高周波信号に応じて、所望の増幅特性が得られるように入力側インピーダンスおよび出力側インピーダンスを制御できることは容易に想到できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開平６−２７６０３５号公報
【特許文献２】特開平４−３６１４１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、第１の従来例では、２つのインピーダンス変換回路のいずれかを選択することで２つの周波数帯域の高周波増幅器の共通部品として使用できるという利点がある一方、使用しないインピーダンス変換回路が組み込まれているため、半導体集積回路で構成した場合、半導体チップの面積の増大につながり、低コスト化の要求に応えられないという問題があった。
【００１３】
また第２の従来例は、制御端子６０６には、負の電圧印加を必要とし、電源電圧を供給できる構成とする必要がある。そのため、外部にバイパスコンデンサなどの接続が必要となり、外部部品の増加につながり、コストアップを招いてしまうという問題があった。
【００１４】
このように、一種類の部品を異なる周波数帯域の共通部品として使用できるように構成された従来の高周波増幅器は、半導体チップの面積が増大したり、外付け部品が必要になるという課題を抱え、低コスト化を実現することができなかった。本発明は、このような問題を解消し、複数の移動体通信機器に共通部品として使用することができるように、外部部品を必要とせず、異なる周波数帯域で整合をとることができ、低コスト化を図ることができる高周波増幅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】
【００１５】
上記目的を達成するため、本願請求項１に係る発明は、信号入力端子から入力する信号を増幅して信号出力端子へ出力する増幅回路と、前記信号入力端子と前記増幅回路の入力側との間の第１の接続点あるいは前記増幅回路の出力側と前記信号出力端子との間の第２の接続点の少なくともいずれか一方に、インピーダンス制御回路を接続した高周波増幅器において、前記インピーダンス制御回路は、前記第１の接続点あるいは前記第２の接続点と接地との間に接続された第１のインピーダンス素子と第１のスイッチ素子からなる直列回路で構成され、前記第１のスイッチ素子は、スイッチ素子制御端子に接続され、該スイッチ素子制御端子が開放状態あるいは接地状態に制御されることで、導通状態あるいは遮断状態のいずれかに切り換えられることを特徴とする。
【００１６】
本願請求項２に係る発明は、請求項１記載の高周波増幅器において、前記インピーダンス制御回路は、前記第１の接続点と接地との間に接続された第２のインピーダンス素子と第２のスイッチ素子からなる第２の直列回路と、前記第２の接続点と接地との間に接続された第３のインピーダンス素子と第３のスイッチ素子からなる第３の直列回路で構成され、前記第２のスイッチ素子および前記第３のスイッチ素子は、前記スイッチ素子制御端子に接続されていることを特徴とする。
【００１７】
本願請求項３に係る発明は、請求項１記載の高周波増幅器において、前記インピーダンス制御回路は、前記第２の接続点と前記第１の接続点との間に接続された第４のインピーダンス素子と第４のスイッチ素子の直列回路で構成され、前記第４のスイッチ素子は、前記スイッチ素子制御端子に接続されていることを特徴とする。
【００１８】
本願請求項４に係る発明は、請求項１乃至３いずれか記載の高周波増幅器において、前記増幅回路および前記インピーダンス制御回路が集積回路で形成され、前記スイッチ素子制御端子が、前記集積回路の外部接続端子であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の高周波増幅器は、スイッチ素子制御端子を開放状態または接地状態とすることにより、インピーダンス制御回路内のスイッチ素子を導通状態、遮断状態と制御し、予め整合のとれたインピーダンスに切り替えることで、外部に接続する素子数を増加させることなく、異なる周波数帯域の増幅動作において整合がとれた高周波増幅器を提供することができる。また半導体基板上に集積化する場合、チップ面積が増大することもなく、低コスト化を図ることができる。高周波増幅器の低コスト化に伴い、それを搭載する通信用機器の低コスト化を図ることができるという利点もある。
【００２０】
また、スイッチ素子制御端子に、出力側のインピーダンス制御回路を構成するスイッチ素子を接続するとともに、増幅回路の入力側に接続することで、負帰還回路を構成することができ、増幅利得を変化させることもできるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の第１の実施例の説明図である。
【図２】本発明の第１の実施例におけるスイッチ素子制御端子１０６を接地状態とした場合の信号出力端子１０４のインピーダンスを示すスミスチャートである。
【図３】本発明の第１の実施例におけるスイッチ素子制御端子１０６を開放状態とした場合の信号出力端子１０４のインピーダンスを示すスミスチャートである。
【図４】本発明の第１の実施例をより具体的な回路で構成した説明図である。
【図５】本発明の第２の実施例の説明図である。
【図６】本発明の第３の実施例の説明図である。
【図７】第１の従来例の説明図である。
【図８】第２の従来例の説明図である
【発明を実施するための形態】
【００２２】
本発明の高周波増幅器は、信号入力端子と信号出力端子との間に増幅回路を備え、増幅回路の入力側、出力側あるいは並列に、インピーダンス制御回路が接続されている。このインピーダンス制御回路は、増幅回路の入力側と接地との間、増幅回路の出力側と接地との間、あるいは増幅器の入力側と出力側に、インピーダンス素子とスイッチ素子が直列に接続されている。このスイッチ素子は、スイッチ素子制御端子に接続されている。本発明では、スイッチ素子制御端子を開放状態あるいは接地状態にすることで、スイッチ素子の導通状態、遮断状態を切り換えられることで、整合のとれたインピーダンス制御回路を接続する構成として点が大きな特徴となっている。
【００２３】
例えば、スイッチ素子が遮断状態となると、インピーダンス素子とスイッチ素子のインピーダンスが直列に接続した構成となり、またスイッチ素子が導通状態となると、インピーダンス素子が接地した構成となり、スイッチ素子の動作状態により、インピーダンス制御回路のインピーダンスを切り替えることができる。
【００２４】
本発明では、スイッチ素子制御端子は、開放状態あるいは接地状態のいずれかに切り換えることで、インピーダンスを切り替えることができるので、スイッチ素子の動作を制御するための負電源を別個に用意する必要がなく、半導体集積回路で形成する場合に好適である。以下、本発明の実施例について、詳細に説明する。
【実施例１】
【００２５】
図１は、本発明の第１の実施例の説明図である。増幅回路１０１は高周波信号を増幅する回路である。増幅回路１０１の出力側は、インピーダンス制御回路１０２を介して信号出力端子１０４に接続され、入力側はインピーダンス制御回路１０３を介して信号入力端子１０５に接続されている。インピーダンス制御回路１０２は、増幅回路１０１の出力側と接地との間に、インピーダンス素子１２２とスイッチ素子１２１が直列に接続された回路で構成され、インピーダンス制御回路１０３は、増幅回路１０１の入力側と接地との間に、インピーダンス素子１３２とスイッチ素子１３１が直列に接続された回路で構成されている。
【００２６】
２つのインピーダンス制御回路１０２、１０３は、共にスイッチ素子制御端子１０６を開放状態または接地状態とすることで、スイッチ素子１２１、１３１を導通状態または遮断状態に切り替えられる構成となっており、入力側および出力側のインピーダンスを制御することができる。
【００２７】
ここで２つのインピーダンス制御回路１０２、１０３は、スイッチ素子１２１、１３１が導通状態で使用する場合と遮断状態で使用する場合、それぞれ異なる周波数帯域の増幅において、所望のインピーダンスとなるように設定されている。例えばスイッチ素子制御端子１０６を接地状態とすることでスイッチ素子１２１、１３１が遮断状態となる。ここで所定の周波数Ａで、信号出力端子１０４、信号入力端子１０５を共にほぼ５０Ωに整合させるように回路定数を設定しておく。また、スイッチ制御端子１０６を開放状態とすることで、スイッチ素子１２１、１３１が導通状態となる。この場合には周波数Ａより周波数の低い周波数Ｂで、信号出力端子１０４、信号入力端子１０５を共にほぼ５０Ωに整合させるように回路定数を設定しておく。
【００２８】
この第１の実施例の動作について、図２および図３を用いて説明する。図２は第１の実施例において、スイッチ素子制御端子１０６を接地状態とした場合の信号出力端子１０４のインピーダンスを表すスミスチャートである。周波数Ａ点は５０Ωの定抵抗円上に位置し、信号出力端子１０４の外部に直列にインダクタンス素子等を接続することで容易に５０Ωに整合することが可能であることがわかる。
【００２９】
図３は第１の実施例において、スイッチ素子制御端子１０６を開放状態とした場合の信号出力端子１０４のインピーダンスを表すスミスチャートである。周波数Ｂ点は５０Ωの定抵抗円上に位置し、信号出力端子１０４の外部に直列にインダクタンス素子等を接続することで容易に５０Ωに整合することが可能であることがわかる。
【００３０】
従って、周波数Ａで使用する場合には、スイッチ素子制御端子を接地状態として使用し、周波数Ｂで使用する場合には、スイッチ素子制御端子を開放状態として使用することで、周波数Ａおよび周波数Ｂで使用される高周波増幅器として、共通使用できることになる。
【００３１】
図２および図３は、信号出力端子１０４のインピーダンスの例であるが、信号入力端子１０５もこれと同様に、スイッチ素子制御端子１０６を開放状態または接地状態と切り換えることで、周波数Ａおよび周波数Ｂにおいて、それぞれ５０Ωの定抵抗円上に位置させることが可能である。
【００３２】
このように本実施例の高周波増幅器は、スイッチ素子制御端子１０６を開放状態または接地状態とすることにより、外部に接続する素子数を増加させることなく、また電源供給端子を増やすことなく、異なる周波数帯において５０Ωに整合させることが可能となる。そのため、図１に示すように半導体基板上に集積化させた集積回路１００で構成する場合、１つの集積回路の外部接続端子を開放状態あるいは接地電位に接続することのみで、異なる周波数帯域の高周波信号の増幅器として使用することが可能となる。
【００３３】
図４は、第１の実施例をより具体的な回路で構成した説明図である。増幅回路２０１を構成するＦＥＴ（電界効果型トランジスタ）２１１のドレインは、インピーダンス制御回路２０２を介して、信号出力端子２０４と接続され、ゲートは、インピーダンス制御回路２０３を介して、信号入力端子２０５と接続されている。インピーダンス制御回路２０２は、インピーダンス素子を構成するコンデンサ素子２２２とスイッチ素子を構成するＦＥＴ２２１を主な構成素子としている。同様に、インピーダンス制御回路２０３は、インピーダンス素子を構成するコンデンサ素子２３２とスイッチ素子を構成するＦＥＴ２３１を主な構成素子としている。
【００３４】
そして図４に示すように、コンデンサ素子２２２の一端は信号出力端子２０４と接続し、他端はＦＥＴ２２１のドレインと接続し、ＦＥＴ２２１のソースは接地され、ＦＥＴ２２１のゲートは、抵抗素子２２３を介して、スイッチ素子制御端子２０６と接続している。また、抵抗素子の２２４を介して信号出力端子２０４と接続している。この抵抗素子２２４は、ＦＥＴ２２１のゲート電位を決定するために接続されている。
【００３５】
また、コンデンサ素子２３２の一端は信号入力端子２０５と接続し、他端はＦＥＴ２３１のドレインと接続し、ＦＥＴ２３１のソースは接地され、ＦＥＴ２３１のゲートは、抵抗素子２３３を介して、スイッチ素子制御端子２０６と接続している。
【００３６】
このように構成された２つのインピーダンス制御回路２０２、２０３は、スイッチ素子制御端子２０６を開放状態または接地状態することで、ＦＥＴ２２１、２３１を導通状態または遮断状態に切り替えられる。その結果、増幅回路２０１の出力側および入力側のインピーダンスを制御することができる。たとえば、ＦＥＴをエンハンスメント型ｎ型チャネル電界効果型トランジスタで構成した場合、スイッチ素子制御端子２０６を接地状態とすることで遮断状態となり、開放状態とすることで導通状態と切り換えることができる。また、ＦＥＴをｐ型チャネル電界効果トランジスタで構成した場合、スイッチ素子制御端子２０６を開放状態にすると遮断状態となり、接地状態とすると導通状態と切り換えることができる。
【００３７】
ここでコンデンサ素子として容量が５ｐＦ程度の素子を用いた場合、２つの周波数帯域６００ＭＨｚ（周波数Ａに相当）と１００ＭＨｚ（周波数Ｂに相当）において、信号出力端子２０４、信号入力端子２０５をともにほぼ５０Ωに整合させることが可能となる。なお、外部に接続する整合素子の素子値は適宜調整する。
【００３８】
このように本実施例の高周波増幅器は、スイッチ素子制御端子２０６を開放状態または接地状態とすることにより、外部に接続する素子数を増加させることなく、また電源供給端子を増やすことなく、異なる周波数帯において５０Ωに整合させることが可能となる。そのため、図４に示すように半導体基板上に集積化された集積回路２００で構成する場合、１つの集積回路の外部接続端子を開放状態あるいは接地電位に接続することで、異なる周波数帯域の高周波信号の増幅器として使用することが可能となる。
【実施例２】
【００３９】
図５は、本発明の第２の実施例の説明図である。増幅回路３０１は高周波信号を増幅する回路である。増幅回路３０１の入力側と出力側との間に、増幅回路３０１と並列にインピーダンス制御回路３０２が接続されている。インピーダンス制御回路３０２は、インピーダンス素子３２２とスイッチ素子３２１が直列に接続された回路で構成されている。
【００４０】
インピーダンス制御回路３０２は、スイッチ素子制御端子３０６を開放状態または接地状態とすることで、スイッチ素子３２１の導通状態または遮断状態を切り替えられる構成となっており、インピーダンスを制御することができる。さらに本実施例では、増幅回路３０１の負帰還の役割もあわせ持つことになる。そのため、スイッチ素子制御端子２０６を開放状態または接地状態とすることで、スイッチ素子３２１の導通状態、遮断状態を切り換えられ、増幅回路３０１の出力から入力への帰還量を切り替え、帰還量が大きいときは利得を低くし、帰還量が小さいときは利得を高くし、増幅回路３０１の利得を変化させることもできるという利点もある。
【００４１】
なお、第１の実施例同様、インピーダンス制御回路３０２は、スイッチ素子３２１を導通状態で使用する場合と遮断状態で使用する場合、それぞれ異なる周波数帯域の信号増幅において、所望のインピーダンスに設定されている。またインピーダンス素子としてコンデンサ素子を、スイッチ素子として電界効果型トランジスタを、それぞれ主な構成素子とすることができる。
【００４２】
このように本実施例の高周波増幅器でも、スイッチ素子制御端子３０６を開放状態または接地状態とすることにより、外部に接続する素子数を増加させることなく、また電源供給端子を増やすことなく、異なる周波数帯において所望のインピーダンスに整合させることが可能となる。そのため、図５に示すように、半導体基板上に集積化させて集積回路３００で構成する場合、１つの集積回路外部接続端子を開放状態あるいは接地電位に接続することで、異なる周波数帯域の高周波信号の増幅器として使用することが可能となる。
【実施例３】
【００４３】
図６は、本発明の第３の実施例の説明図である。本実施例は、第１の実施例で説明したインピーダンス制御回路のＦＥＴをディプレッション型としている。図６に示すように、増幅回路４０１を構成するＦＥＴ４１１のドレインは、インピーダンス制御回路４０２を介して、信号出力端子４０４と接続され、ゲートは、インピーダンス制御回路４０３を介して、信号入力端子４０５と接続されている。インピーダンス制御回路４０２は、インピーダンス素子を構成するコンデンサ素子４２２ａ、４２２ｂとスイッチ素子を構成するＦＥＴ４２１を主な構成素子としている。同様に、インピーダンス制御回路４０３は、インピーダンス素子を構成するコンデンサ素子４３２ａ、４３２ｂとスイッチ素子を構成するＦＥＴ４３１を主な構成素子としている。
【００４４】
そして図６に示すように、コンデンサ素子４２２ａの一端は信号出力端子４０４と接続し、他端はＦＥＴ４２１のドレインと接続し、ＦＥＴ４２１のソースは、コンデンサ素子４２２ｂの一端と接続し、コンデンサ素子４２２ｂの他端は、接地されている。ＦＥＴ４２１のゲートは、抵抗素子４２３を介して、スイッチ素子制御端子４０６と接続している。また、抵抗素子４２５、４２６、４２７を介して、ＦＥＴ４２１のドレインとソースに正の電位が与えられている。
【００４５】
一方コンデンサ素子４３２ａの一端は信号入力端子４０５と接続し、他端はＦＥＴ４３１のドレインと接続し、ＦＥＴ４３１のソースは、コンデンサ素子４３２ｂの一端と接続し、コンデンサ素子４３２ｂの他端は、接地されている。ＦＥＴ４３１のゲートは、抵抗素子４３３を介して、スイッチ素子制御端子４０６と接続している。また、抵抗素子４２５、４２８、４２９を介して、ＦＥＴ４３１のドレインとソースに正の電位が与えられている。
【００４６】
このように構成された２つのインピーダンス制御回路４０２、４０３は、スイッチ素子制御端子４０６を開放状態または接地状態とすることで、ＦＥＴ４２１、４３１を導通状態または遮断状態と切り替えられる。具体的には、スイッチ素子制御端子４０６が開放状態の場合、ＦＥＴ４２１、４３１のゲートは抵抗素子４２４、４２３、４３３を介して正の電位が与えられ、ＦＥＴ４２１、４３１のドレインとソースとほぼ同電位となる。ＦＥＴ４２１、４３１はディプレッション型であるから、ドレイン、ソース、ゲートが同電位となるため、導通状態となる。
【００４７】
一方、スイッチ素子制御端子４０６が接地状態の場合、ＦＥＴ４２１、４３１のゲートは接地電位となり、ドレインとソース電位と比べて負の電位となる。ドレイン、ソース電位に比べてゲート電位がＦＥＴ４２１、４３１のしきい値電圧より負になると、遮断状態となる。
【００４８】
このように構成された２つのインピーダンス制御回路４０２、４０３は、スイッチ素子制御端子４０６を開放状態または接地状態とすることで、ＦＥＴ４２１、４３１を導通状態または遮断状態に切り替えられる。その結果、増幅回路４０１の出力側および入力側のインピーダンスを制御することができる。
【００４９】
なお、コンデンサ素子４２２ｂは、コンデンサ素子４２２ａと共にインピーダンス素子として機能するほか、ＦＥＴ４２１のソースを接地端子と切り離す、いわゆるＤＣカットキャパシタとしても機能する。同様にコンデンサ素子４３２ｂは、コンデンサ素子４３２ａと共にインピーダンス素子として機能するほか、ＦＥＴ４３１のソースを接地端子と切り離す、ＤＣカットキャパシタとして機能する。
【００５０】
また本実施例においても、図５と同様の構成することが可能である。即ち、増幅回路４０１の入力側と出力側との間に、増幅回路４０１と並列にインピーダンス制御回路４０２を接続し、インピーダンス制御回路４０３を省略した構成とすることで、帰還量を切り替える構成とすることも可能である。
【００５１】
以上、本発明の実施例について説明してきたが、本発明は上記の実施例に限定されるものではなく、例えば、スイッチ素子制御端子を開放状態としたときにスイッチ素子を遮断状態とするような構成としてもよい。またスイッチ素子は電界効果型トランジスタに限定されるものではなく、バイポーラトランジスタや機械的なスイッチ素子としてもよい。更にインピーダンス制御回路は、増幅回路の入力側および出力側に各々１個ずつ接続する場合に限定されるものではなく、入力側および出力側のどちらか一方のみに接続したり、多段に接続して２点以上の周波数に対応した構成としてもよい。
【符号の説明】
【００５２】
１００、２００、３００、４００；集積回路、１０１、２０１、３０１、４０１；増幅回路、１０２、１０３、２０２、２０３、３０２、４０２、４０３；インピーダンス制御回路、１０４、２０４、３０４、４０４；信号出力端子、１０５、２０５、３０５、４０５；信号入力端子、１０６、２０６、３０６、４０６；スイッチ素子制御端子
【技術分野】
【０００１】
本発明は、移動体通信機器等の無線通信に用いられる高周波増幅器に係り、特に、異なる周波数帯域の高周波信号の無線通信のための移動体通信機器に、共通部品として使用できる高周波増幅器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話機、無線ＬＡＮ、地上デジタルテレビ受信機端末等の無線通信が盛んに行われている。一般的に、無線通信に使用される高周波信号の周波数帯域は、移動体通信機器毎に異なっている。一方、移動体通信機器の低コスト化のため、一種類の部品を異なる周波数帯域の移動体通信機器に共通部品として使用したいという要求が高まってきている。
【０００３】
例えば、共通部品の１つの高周波増幅器を用いて、異なる周波数帯域の高周波信号を、それぞれ所望の増幅特性をもたせて増幅できるようにして、移動体通信機器の低コスト化を図りたいという要求がある。このような要求に対して、半導体基板上に集積化した高周波増幅器では、所望の増幅特性が得られるように調整したインピーダンス変換回路を、予め、複数、半導体基板上に形成しておき、使用する移動体通信機器に応じて、その内の１つを使用することで、１つの高周波増幅器でありながら、所望の周波数帯域で所望の増幅特性を持つ高周波増幅器を形成することができる。
【０００４】
図７に、この種の第１の従来例の高周波増幅器を示す。信号入力端子５０６から入力された高周波信号を増幅用素子５０１で増幅し、増幅された増幅信号をインピーダンス変換回路Ａ５０２、あるいはインピーダンス変換回路Ｂ５０３のいずれか一方でインピーダンス変換し、信号出力端子５０７から出力する。
【０００５】
インピーダンス変換回路５０２、５０３は、それぞれ所定の周波数帯域の高周波信号を、所望の増幅特性を持たせて増幅できるように、予めインピーダンスが調整されている。２つのスイッチ素子５０４、５０５は、入力する高周波信号を、２つのインピーダンス変換回路５０２、５０３のいずれか一方へ通過させるように制御される。この種の高周波変換器は、特許文献１に開示されている。
【０００６】
このように、予め、所望の周波数帯域の高周波信号を増幅するためのインピーダンス変換器を複数備え、そのいずれかを選択して使用することで、異なる周波数帯域の移動体通信機器の共通部品として使用することが可能となる。
【０００７】
また、インピーダンス変換回路の一部をスイッチ素子によって切り替えることで、入力する高周波信号に応じた増幅特性を得る方法が特許文献２に開示されている。
【０００８】
図８に、この種の第２の従来例の高周波増幅器を示す。増幅回路６０１は、ゲートバイアス端子６０７に印加する電圧を制御することにより、電界効果型トランジスタ６１１のゲート電位を変化させ、利得制御する機能を備えている。増幅回路６０１の出力側は、インピーダンス制御回路６０２を介して、信号出力端子６０４と接続され、入力側は、インピーダンス制御回路６０３を介して、信号入力端子６０５と接続されている。インピーダンス制御回路６０２は、電界効果型トランジスタ６２１とコンデンサ素子６２２を主な構成素子として、インピーダンス制御回路６０３は、電界効果型トランジスタ６３１とコンデンサ素子６３２とを主な構成素子としている。２つのインピーダンス制御回路６０２、６０３は、制御端子６０６に印加する電圧に応じて、電界効果型トランジスタ６２１、６３１を導通状態または遮断状態に切り替えることで、入力側インピーダンスおよび出力側インピーダンスが制御される。
【０００９】
具体的には、ゲートバイアス端子６０７を０Ｖにするとともに、制御端子６０６に負電圧を印加して、電界効果型トランジスタ６２１、６３１をピンチオフ状態とすることで、利得制御量が最小の場合の制御が行われる。一方、ゲートバイアス端子６０７に負電圧を印加して電界効果型トランジスタ６１１をピンチオフ状態とするとともに、制御端子６０６を０Ｖにすることで、電界効果型トランジスタ６２１、６３１の内部抵抗を最小にして、信号を接地へ逃がすことによって利得制御量が最大の場合の制御が行われる。利得制御量が最大値と最小値の中間の値の場合には、ゲートバイアス端子６０７と制御端子６０６の電位を調整して利得制御量と入出力インピーダンスを整合させる構成となっている。
【００１０】
なお特許文献２に開示されている発明は、増幅回路の利得最大時と利得最小時のインピーダンスの変化を、インピーダンス制御回路によって一定に保つことを目的としているが、入力する高周波信号に応じて、所望の増幅特性が得られるように入力側インピーダンスおよび出力側インピーダンスを制御できることは容易に想到できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開平６−２７６０３５号公報
【特許文献２】特開平４−３６１４１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、第１の従来例では、２つのインピーダンス変換回路のいずれかを選択することで２つの周波数帯域の高周波増幅器の共通部品として使用できるという利点がある一方、使用しないインピーダンス変換回路が組み込まれているため、半導体集積回路で構成した場合、半導体チップの面積の増大につながり、低コスト化の要求に応えられないという問題があった。
【００１３】
また第２の従来例は、制御端子６０６には、負の電圧印加を必要とし、電源電圧を供給できる構成とする必要がある。そのため、外部にバイパスコンデンサなどの接続が必要となり、外部部品の増加につながり、コストアップを招いてしまうという問題があった。
【００１４】
このように、一種類の部品を異なる周波数帯域の共通部品として使用できるように構成された従来の高周波増幅器は、半導体チップの面積が増大したり、外付け部品が必要になるという課題を抱え、低コスト化を実現することができなかった。本発明は、このような問題を解消し、複数の移動体通信機器に共通部品として使用することができるように、外部部品を必要とせず、異なる周波数帯域で整合をとることができ、低コスト化を図ることができる高周波増幅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】
【００１５】
上記目的を達成するため、本願請求項１に係る発明は、信号入力端子から入力する信号を増幅して信号出力端子へ出力する増幅回路と、前記信号入力端子と前記増幅回路の入力側との間の第１の接続点あるいは前記増幅回路の出力側と前記信号出力端子との間の第２の接続点の少なくともいずれか一方に、インピーダンス制御回路を接続した高周波増幅器において、前記インピーダンス制御回路は、前記第１の接続点あるいは前記第２の接続点と接地との間に接続された第１のインピーダンス素子と第１のスイッチ素子からなる直列回路で構成され、前記第１のスイッチ素子は、スイッチ素子制御端子に接続され、該スイッチ素子制御端子が開放状態あるいは接地状態に制御されることで、導通状態あるいは遮断状態のいずれかに切り換えられることを特徴とする。
【００１６】
本願請求項２に係る発明は、請求項１記載の高周波増幅器において、前記インピーダンス制御回路は、前記第１の接続点と接地との間に接続された第２のインピーダンス素子と第２のスイッチ素子からなる第２の直列回路と、前記第２の接続点と接地との間に接続された第３のインピーダンス素子と第３のスイッチ素子からなる第３の直列回路で構成され、前記第２のスイッチ素子および前記第３のスイッチ素子は、前記スイッチ素子制御端子に接続されていることを特徴とする。
【００１７】
本願請求項３に係る発明は、請求項１記載の高周波増幅器において、前記インピーダンス制御回路は、前記第２の接続点と前記第１の接続点との間に接続された第４のインピーダンス素子と第４のスイッチ素子の直列回路で構成され、前記第４のスイッチ素子は、前記スイッチ素子制御端子に接続されていることを特徴とする。
【００１８】
本願請求項４に係る発明は、請求項１乃至３いずれか記載の高周波増幅器において、前記増幅回路および前記インピーダンス制御回路が集積回路で形成され、前記スイッチ素子制御端子が、前記集積回路の外部接続端子であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の高周波増幅器は、スイッチ素子制御端子を開放状態または接地状態とすることにより、インピーダンス制御回路内のスイッチ素子を導通状態、遮断状態と制御し、予め整合のとれたインピーダンスに切り替えることで、外部に接続する素子数を増加させることなく、異なる周波数帯域の増幅動作において整合がとれた高周波増幅器を提供することができる。また半導体基板上に集積化する場合、チップ面積が増大することもなく、低コスト化を図ることができる。高周波増幅器の低コスト化に伴い、それを搭載する通信用機器の低コスト化を図ることができるという利点もある。
【００２０】
また、スイッチ素子制御端子に、出力側のインピーダンス制御回路を構成するスイッチ素子を接続するとともに、増幅回路の入力側に接続することで、負帰還回路を構成することができ、増幅利得を変化させることもできるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の第１の実施例の説明図である。
【図２】本発明の第１の実施例におけるスイッチ素子制御端子１０６を接地状態とした場合の信号出力端子１０４のインピーダンスを示すスミスチャートである。
【図３】本発明の第１の実施例におけるスイッチ素子制御端子１０６を開放状態とした場合の信号出力端子１０４のインピーダンスを示すスミスチャートである。
【図４】本発明の第１の実施例をより具体的な回路で構成した説明図である。
【図５】本発明の第２の実施例の説明図である。
【図６】本発明の第３の実施例の説明図である。
【図７】第１の従来例の説明図である。
【図８】第２の従来例の説明図である
【発明を実施するための形態】
【００２２】
本発明の高周波増幅器は、信号入力端子と信号出力端子との間に増幅回路を備え、増幅回路の入力側、出力側あるいは並列に、インピーダンス制御回路が接続されている。このインピーダンス制御回路は、増幅回路の入力側と接地との間、増幅回路の出力側と接地との間、あるいは増幅器の入力側と出力側に、インピーダンス素子とスイッチ素子が直列に接続されている。このスイッチ素子は、スイッチ素子制御端子に接続されている。本発明では、スイッチ素子制御端子を開放状態あるいは接地状態にすることで、スイッチ素子の導通状態、遮断状態を切り換えられることで、整合のとれたインピーダンス制御回路を接続する構成として点が大きな特徴となっている。
【００２３】
例えば、スイッチ素子が遮断状態となると、インピーダンス素子とスイッチ素子のインピーダンスが直列に接続した構成となり、またスイッチ素子が導通状態となると、インピーダンス素子が接地した構成となり、スイッチ素子の動作状態により、インピーダンス制御回路のインピーダンスを切り替えることができる。
【００２４】
本発明では、スイッチ素子制御端子は、開放状態あるいは接地状態のいずれかに切り換えることで、インピーダンスを切り替えることができるので、スイッチ素子の動作を制御するための負電源を別個に用意する必要がなく、半導体集積回路で形成する場合に好適である。以下、本発明の実施例について、詳細に説明する。
【実施例１】
【００２５】
図１は、本発明の第１の実施例の説明図である。増幅回路１０１は高周波信号を増幅する回路である。増幅回路１０１の出力側は、インピーダンス制御回路１０２を介して信号出力端子１０４に接続され、入力側はインピーダンス制御回路１０３を介して信号入力端子１０５に接続されている。インピーダンス制御回路１０２は、増幅回路１０１の出力側と接地との間に、インピーダンス素子１２２とスイッチ素子１２１が直列に接続された回路で構成され、インピーダンス制御回路１０３は、増幅回路１０１の入力側と接地との間に、インピーダンス素子１３２とスイッチ素子１３１が直列に接続された回路で構成されている。
【００２６】
２つのインピーダンス制御回路１０２、１０３は、共にスイッチ素子制御端子１０６を開放状態または接地状態とすることで、スイッチ素子１２１、１３１を導通状態または遮断状態に切り替えられる構成となっており、入力側および出力側のインピーダンスを制御することができる。
【００２７】
ここで２つのインピーダンス制御回路１０２、１０３は、スイッチ素子１２１、１３１が導通状態で使用する場合と遮断状態で使用する場合、それぞれ異なる周波数帯域の増幅において、所望のインピーダンスとなるように設定されている。例えばスイッチ素子制御端子１０６を接地状態とすることでスイッチ素子１２１、１３１が遮断状態となる。ここで所定の周波数Ａで、信号出力端子１０４、信号入力端子１０５を共にほぼ５０Ωに整合させるように回路定数を設定しておく。また、スイッチ制御端子１０６を開放状態とすることで、スイッチ素子１２１、１３１が導通状態となる。この場合には周波数Ａより周波数の低い周波数Ｂで、信号出力端子１０４、信号入力端子１０５を共にほぼ５０Ωに整合させるように回路定数を設定しておく。
【００２８】
この第１の実施例の動作について、図２および図３を用いて説明する。図２は第１の実施例において、スイッチ素子制御端子１０６を接地状態とした場合の信号出力端子１０４のインピーダンスを表すスミスチャートである。周波数Ａ点は５０Ωの定抵抗円上に位置し、信号出力端子１０４の外部に直列にインダクタンス素子等を接続することで容易に５０Ωに整合することが可能であることがわかる。
【００２９】
図３は第１の実施例において、スイッチ素子制御端子１０６を開放状態とした場合の信号出力端子１０４のインピーダンスを表すスミスチャートである。周波数Ｂ点は５０Ωの定抵抗円上に位置し、信号出力端子１０４の外部に直列にインダクタンス素子等を接続することで容易に５０Ωに整合することが可能であることがわかる。
【００３０】
従って、周波数Ａで使用する場合には、スイッチ素子制御端子を接地状態として使用し、周波数Ｂで使用する場合には、スイッチ素子制御端子を開放状態として使用することで、周波数Ａおよび周波数Ｂで使用される高周波増幅器として、共通使用できることになる。
【００３１】
図２および図３は、信号出力端子１０４のインピーダンスの例であるが、信号入力端子１０５もこれと同様に、スイッチ素子制御端子１０６を開放状態または接地状態と切り換えることで、周波数Ａおよび周波数Ｂにおいて、それぞれ５０Ωの定抵抗円上に位置させることが可能である。
【００３２】
このように本実施例の高周波増幅器は、スイッチ素子制御端子１０６を開放状態または接地状態とすることにより、外部に接続する素子数を増加させることなく、また電源供給端子を増やすことなく、異なる周波数帯において５０Ωに整合させることが可能となる。そのため、図１に示すように半導体基板上に集積化させた集積回路１００で構成する場合、１つの集積回路の外部接続端子を開放状態あるいは接地電位に接続することのみで、異なる周波数帯域の高周波信号の増幅器として使用することが可能となる。
【００３３】
図４は、第１の実施例をより具体的な回路で構成した説明図である。増幅回路２０１を構成するＦＥＴ（電界効果型トランジスタ）２１１のドレインは、インピーダンス制御回路２０２を介して、信号出力端子２０４と接続され、ゲートは、インピーダンス制御回路２０３を介して、信号入力端子２０５と接続されている。インピーダンス制御回路２０２は、インピーダンス素子を構成するコンデンサ素子２２２とスイッチ素子を構成するＦＥＴ２２１を主な構成素子としている。同様に、インピーダンス制御回路２０３は、インピーダンス素子を構成するコンデンサ素子２３２とスイッチ素子を構成するＦＥＴ２３１を主な構成素子としている。
【００３４】
そして図４に示すように、コンデンサ素子２２２の一端は信号出力端子２０４と接続し、他端はＦＥＴ２２１のドレインと接続し、ＦＥＴ２２１のソースは接地され、ＦＥＴ２２１のゲートは、抵抗素子２２３を介して、スイッチ素子制御端子２０６と接続している。また、抵抗素子の２２４を介して信号出力端子２０４と接続している。この抵抗素子２２４は、ＦＥＴ２２１のゲート電位を決定するために接続されている。
【００３５】
また、コンデンサ素子２３２の一端は信号入力端子２０５と接続し、他端はＦＥＴ２３１のドレインと接続し、ＦＥＴ２３１のソースは接地され、ＦＥＴ２３１のゲートは、抵抗素子２３３を介して、スイッチ素子制御端子２０６と接続している。
【００３６】
このように構成された２つのインピーダンス制御回路２０２、２０３は、スイッチ素子制御端子２０６を開放状態または接地状態することで、ＦＥＴ２２１、２３１を導通状態または遮断状態に切り替えられる。その結果、増幅回路２０１の出力側および入力側のインピーダンスを制御することができる。たとえば、ＦＥＴをエンハンスメント型ｎ型チャネル電界効果型トランジスタで構成した場合、スイッチ素子制御端子２０６を接地状態とすることで遮断状態となり、開放状態とすることで導通状態と切り換えることができる。また、ＦＥＴをｐ型チャネル電界効果トランジスタで構成した場合、スイッチ素子制御端子２０６を開放状態にすると遮断状態となり、接地状態とすると導通状態と切り換えることができる。
【００３７】
ここでコンデンサ素子として容量が５ｐＦ程度の素子を用いた場合、２つの周波数帯域６００ＭＨｚ（周波数Ａに相当）と１００ＭＨｚ（周波数Ｂに相当）において、信号出力端子２０４、信号入力端子２０５をともにほぼ５０Ωに整合させることが可能となる。なお、外部に接続する整合素子の素子値は適宜調整する。
【００３８】
このように本実施例の高周波増幅器は、スイッチ素子制御端子２０６を開放状態または接地状態とすることにより、外部に接続する素子数を増加させることなく、また電源供給端子を増やすことなく、異なる周波数帯において５０Ωに整合させることが可能となる。そのため、図４に示すように半導体基板上に集積化された集積回路２００で構成する場合、１つの集積回路の外部接続端子を開放状態あるいは接地電位に接続することで、異なる周波数帯域の高周波信号の増幅器として使用することが可能となる。
【実施例２】
【００３９】
図５は、本発明の第２の実施例の説明図である。増幅回路３０１は高周波信号を増幅する回路である。増幅回路３０１の入力側と出力側との間に、増幅回路３０１と並列にインピーダンス制御回路３０２が接続されている。インピーダンス制御回路３０２は、インピーダンス素子３２２とスイッチ素子３２１が直列に接続された回路で構成されている。
【００４０】
インピーダンス制御回路３０２は、スイッチ素子制御端子３０６を開放状態または接地状態とすることで、スイッチ素子３２１の導通状態または遮断状態を切り替えられる構成となっており、インピーダンスを制御することができる。さらに本実施例では、増幅回路３０１の負帰還の役割もあわせ持つことになる。そのため、スイッチ素子制御端子２０６を開放状態または接地状態とすることで、スイッチ素子３２１の導通状態、遮断状態を切り換えられ、増幅回路３０１の出力から入力への帰還量を切り替え、帰還量が大きいときは利得を低くし、帰還量が小さいときは利得を高くし、増幅回路３０１の利得を変化させることもできるという利点もある。
【００４１】
なお、第１の実施例同様、インピーダンス制御回路３０２は、スイッチ素子３２１を導通状態で使用する場合と遮断状態で使用する場合、それぞれ異なる周波数帯域の信号増幅において、所望のインピーダンスに設定されている。またインピーダンス素子としてコンデンサ素子を、スイッチ素子として電界効果型トランジスタを、それぞれ主な構成素子とすることができる。
【００４２】
このように本実施例の高周波増幅器でも、スイッチ素子制御端子３０６を開放状態または接地状態とすることにより、外部に接続する素子数を増加させることなく、また電源供給端子を増やすことなく、異なる周波数帯において所望のインピーダンスに整合させることが可能となる。そのため、図５に示すように、半導体基板上に集積化させて集積回路３００で構成する場合、１つの集積回路外部接続端子を開放状態あるいは接地電位に接続することで、異なる周波数帯域の高周波信号の増幅器として使用することが可能となる。
【実施例３】
【００４３】
図６は、本発明の第３の実施例の説明図である。本実施例は、第１の実施例で説明したインピーダンス制御回路のＦＥＴをディプレッション型としている。図６に示すように、増幅回路４０１を構成するＦＥＴ４１１のドレインは、インピーダンス制御回路４０２を介して、信号出力端子４０４と接続され、ゲートは、インピーダンス制御回路４０３を介して、信号入力端子４０５と接続されている。インピーダンス制御回路４０２は、インピーダンス素子を構成するコンデンサ素子４２２ａ、４２２ｂとスイッチ素子を構成するＦＥＴ４２１を主な構成素子としている。同様に、インピーダンス制御回路４０３は、インピーダンス素子を構成するコンデンサ素子４３２ａ、４３２ｂとスイッチ素子を構成するＦＥＴ４３１を主な構成素子としている。
【００４４】
そして図６に示すように、コンデンサ素子４２２ａの一端は信号出力端子４０４と接続し、他端はＦＥＴ４２１のドレインと接続し、ＦＥＴ４２１のソースは、コンデンサ素子４２２ｂの一端と接続し、コンデンサ素子４２２ｂの他端は、接地されている。ＦＥＴ４２１のゲートは、抵抗素子４２３を介して、スイッチ素子制御端子４０６と接続している。また、抵抗素子４２５、４２６、４２７を介して、ＦＥＴ４２１のドレインとソースに正の電位が与えられている。
【００４５】
一方コンデンサ素子４３２ａの一端は信号入力端子４０５と接続し、他端はＦＥＴ４３１のドレインと接続し、ＦＥＴ４３１のソースは、コンデンサ素子４３２ｂの一端と接続し、コンデンサ素子４３２ｂの他端は、接地されている。ＦＥＴ４３１のゲートは、抵抗素子４３３を介して、スイッチ素子制御端子４０６と接続している。また、抵抗素子４２５、４２８、４２９を介して、ＦＥＴ４３１のドレインとソースに正の電位が与えられている。
【００４６】
このように構成された２つのインピーダンス制御回路４０２、４０３は、スイッチ素子制御端子４０６を開放状態または接地状態とすることで、ＦＥＴ４２１、４３１を導通状態または遮断状態と切り替えられる。具体的には、スイッチ素子制御端子４０６が開放状態の場合、ＦＥＴ４２１、４３１のゲートは抵抗素子４２４、４２３、４３３を介して正の電位が与えられ、ＦＥＴ４２１、４３１のドレインとソースとほぼ同電位となる。ＦＥＴ４２１、４３１はディプレッション型であるから、ドレイン、ソース、ゲートが同電位となるため、導通状態となる。
【００４７】
一方、スイッチ素子制御端子４０６が接地状態の場合、ＦＥＴ４２１、４３１のゲートは接地電位となり、ドレインとソース電位と比べて負の電位となる。ドレイン、ソース電位に比べてゲート電位がＦＥＴ４２１、４３１のしきい値電圧より負になると、遮断状態となる。
【００４８】
このように構成された２つのインピーダンス制御回路４０２、４０３は、スイッチ素子制御端子４０６を開放状態または接地状態とすることで、ＦＥＴ４２１、４３１を導通状態または遮断状態に切り替えられる。その結果、増幅回路４０１の出力側および入力側のインピーダンスを制御することができる。
【００４９】
なお、コンデンサ素子４２２ｂは、コンデンサ素子４２２ａと共にインピーダンス素子として機能するほか、ＦＥＴ４２１のソースを接地端子と切り離す、いわゆるＤＣカットキャパシタとしても機能する。同様にコンデンサ素子４３２ｂは、コンデンサ素子４３２ａと共にインピーダンス素子として機能するほか、ＦＥＴ４３１のソースを接地端子と切り離す、ＤＣカットキャパシタとして機能する。
【００５０】
また本実施例においても、図５と同様の構成することが可能である。即ち、増幅回路４０１の入力側と出力側との間に、増幅回路４０１と並列にインピーダンス制御回路４０２を接続し、インピーダンス制御回路４０３を省略した構成とすることで、帰還量を切り替える構成とすることも可能である。
【００５１】
以上、本発明の実施例について説明してきたが、本発明は上記の実施例に限定されるものではなく、例えば、スイッチ素子制御端子を開放状態としたときにスイッチ素子を遮断状態とするような構成としてもよい。またスイッチ素子は電界効果型トランジスタに限定されるものではなく、バイポーラトランジスタや機械的なスイッチ素子としてもよい。更にインピーダンス制御回路は、増幅回路の入力側および出力側に各々１個ずつ接続する場合に限定されるものではなく、入力側および出力側のどちらか一方のみに接続したり、多段に接続して２点以上の周波数に対応した構成としてもよい。
【符号の説明】
【００５２】
１００、２００、３００、４００；集積回路、１０１、２０１、３０１、４０１；増幅回路、１０２、１０３、２０２、２０３、３０２、４０２、４０３；インピーダンス制御回路、１０４、２０４、３０４、４０４；信号出力端子、１０５、２０５、３０５、４０５；信号入力端子、１０６、２０６、３０６、４０６；スイッチ素子制御端子
【特許請求の範囲】
【請求項１】
信号入力端子から入力する信号を増幅して信号出力端子へ出力する増幅回路と、
前記信号入力端子と前記増幅回路の入力側との間の第１の接続点あるいは前記増幅回路の出力側と前記信号出力端子との間の第２の接続点の少なくともいずれか一方に、インピーダンス制御回路を接続した高周波増幅器において、
前記インピーダンス制御回路は、前記第１の接続点あるいは前記第２の接続点と接地との間に接続された第１のインピーダンス素子と第１のスイッチ素子からなる直列回路で構成され、
前記第１のスイッチ素子は、スイッチ素子制御端子に接続され、該スイッチ素子制御端子が開放状態あるいは接地状態に制御されることで、導通状態あるいは遮断状態のいずれかに切り換えられることを特徴とする高周波増幅器。
【請求項２】
請求項１記載の高周波増幅器において、
前記インピーダンス制御回路は、前記第１の接続点と接地との間に接続された第２のインピーダンス素子と第２のスイッチ素子からなる第２の直列回路と、前記第２の接続点と接地との間に接続された第３のインピーダンス素子と第３のスイッチ素子からなる第３の直列回路で構成され、
前記第２のスイッチ素子および前記第３のスイッチ素子は、前記スイッチ素子制御端子に接続されていることを特徴とする高周波増幅器。
【請求項３】
請求項１記載の高周波増幅器において、
前記インピーダンス制御回路は、前記第２の接続点と前記第１の接続点との間に接続された第４のインピーダンス素子と第４のスイッチ素子の直列回路で構成され、
前記第４のスイッチ素子は、前記スイッチ素子制御端子に接続されていることを特徴とする高周波増幅器。
【請求項４】
請求項１乃至３いずれか記載の高周波増幅器において、
前記増幅回路および前記インピーダンス制御回路が集積回路で形成され、前記スイッチ素子制御端子が、前記集積回路の外部接続端子であることを特徴とする高周波増幅器。
【請求項１】
信号入力端子から入力する信号を増幅して信号出力端子へ出力する増幅回路と、
前記信号入力端子と前記増幅回路の入力側との間の第１の接続点あるいは前記増幅回路の出力側と前記信号出力端子との間の第２の接続点の少なくともいずれか一方に、インピーダンス制御回路を接続した高周波増幅器において、
前記インピーダンス制御回路は、前記第１の接続点あるいは前記第２の接続点と接地との間に接続された第１のインピーダンス素子と第１のスイッチ素子からなる直列回路で構成され、
前記第１のスイッチ素子は、スイッチ素子制御端子に接続され、該スイッチ素子制御端子が開放状態あるいは接地状態に制御されることで、導通状態あるいは遮断状態のいずれかに切り換えられることを特徴とする高周波増幅器。
【請求項２】
請求項１記載の高周波増幅器において、
前記インピーダンス制御回路は、前記第１の接続点と接地との間に接続された第２のインピーダンス素子と第２のスイッチ素子からなる第２の直列回路と、前記第２の接続点と接地との間に接続された第３のインピーダンス素子と第３のスイッチ素子からなる第３の直列回路で構成され、
前記第２のスイッチ素子および前記第３のスイッチ素子は、前記スイッチ素子制御端子に接続されていることを特徴とする高周波増幅器。
【請求項３】
請求項１記載の高周波増幅器において、
前記インピーダンス制御回路は、前記第２の接続点と前記第１の接続点との間に接続された第４のインピーダンス素子と第４のスイッチ素子の直列回路で構成され、
前記第４のスイッチ素子は、前記スイッチ素子制御端子に接続されていることを特徴とする高周波増幅器。
【請求項４】
請求項１乃至３いずれか記載の高周波増幅器において、
前記増幅回路および前記インピーダンス制御回路が集積回路で形成され、前記スイッチ素子制御端子が、前記集積回路の外部接続端子であることを特徴とする高周波増幅器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１２−４７７７（Ｐ２０１２−４７７７Ａ）
【公開日】平成２４年１月５日（２０１２．１．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１３６９８２（Ｐ２０１０−１３６９８２）
【出願日】平成２２年６月１６日（２０１０．６．１６）
【出願人】（０００１９１２３８）新日本無線株式会社 (569)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１月５日（２０１２．１．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年６月１６日（２０１０．６．１６）
【出願人】（０００１９１２３８）新日本無線株式会社 (569)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]