專利名稱：可變?cè)鲆骐娐返闹谱鞣椒?br> 技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及包括移動(dòng)終端的無線通信設(shè)備所使用的可變?cè)鲆骐娐贰?br> 背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)的可變?cè)鲆骐娐啡鐖D23所示。該可變?cè)鲆骐娐钒ň哂懈咴鲆?、低噪聲特性的電壓輸入電流輸出型的?放大器10、具有低增益、低失真特性的第2電壓輸入電流輸出型的放大器20。第1放大器10的增益由第1增益控制信號(hào)11所控制。第2放大器20的增益由第2增益控制信號(hào)21所控制。
第1和第2放大器10、20相互并聯(lián)連接。具體地說，第1放大器10的輸入與第2放大器20的輸入相互耦合。據(jù)此，電壓輸入信號(hào)公共施加在第1和第2放大器10、20上。另外，第1放大器10的輸出與第2放大器20的輸出相互耦合。據(jù)此，第1放大器10的電流輸出信號(hào)與第2放大器20的電流輸出信號(hào)相加而合成。
圖24所示為圖23的第1和第2放大器10、20的更加具體的結(jié)構(gòu)。如圖24所示，第1放大器10由具有高增益、低噪聲特性的電壓輸入電流輸出型的固定增益放大器10a、和以對(duì)應(yīng)于第1增益控制信號(hào)11的分流比將固定增益放大器10a的輸出電流分流至2個(gè)電流輸出端10c、10d的分流電路10b構(gòu)成。第2放大器20由具有低增益、低失真特性的電壓輸入電流輸出型的固定增益放大器20a和以對(duì)應(yīng)于第2增益控制信號(hào)21的分流比將固定增益放大器20a的輸出電流分流至2個(gè)電流輸出端20c、20d的分流電路20b構(gòu)成。
第1固定增益放大器10a的輸入端與第2固定增益放大器20a的輸入端分別是第1放大器10和第2放大器20的輸入端，第1分流電路10b的任何一個(gè)電流輸出端10c和第2分流電路20b的任何一個(gè)電流輸出端20c分別是第1放大器10和第2放大器20的輸出端。
該可變?cè)鲆骐娐芬岳缡馆敵鲂盘?hào)電平恒定而與輸入信號(hào)的電平變化無關(guān)地使用第1和第2增益控制信號(hào)11、21來控制第1放大器10和第2放大器20的增益。具體地，當(dāng)輸入信號(hào)的電平較低時(shí)，提高第1放大器10和第2放大器20的合成增益，當(dāng)輸入信號(hào)的電平較高時(shí)，降低第1放大器10和第2放大器20的合成增益，據(jù)此使輸出信號(hào)的電平固定。
如上所述，為了根據(jù)輸入信號(hào)的電平來改變第1放大器10和第2放大器20的合成增益，必須利用第1和第2控制信號(hào)11、21來分別調(diào)整第1放大器10和第2放大器20的增益份額。
在如圖24所示那樣構(gòu)成第1放大器10和第2放大器20的情況下，第1放大器10和第2放大器20分別對(duì)可變?cè)鲆骐娐返妮敵龅脑鲆娣蓊~可以根據(jù)分流電路10b、20b的分流比的變化而變化。即，當(dāng)增加流到第1放大器10的電流輸出端10c的電流、而減少流到第2放大器20的電流輸出端20c的電流時(shí)，第1放大器10的增益份額增大，而第2放大器20的增益份額減小。反之，當(dāng)減少流到第1放大器10的電流輸出端10c的電流、而增加流到第2放大器20的電流輸出端20c的電流時(shí)，第1放大器10的增益份額減小，而第2放大器20的增益份額增大。
如上所述，通過利用第1和第2增益控制信號(hào)11，21來改變第1放大器10和第2放大器20各自的增益份額，從而可以構(gòu)成從低增益至高增益平滑變化的可變?cè)鲆骐娐?，并可以?shí)現(xiàn)在高增益時(shí)具有低噪聲特性且在低增益時(shí)具有低失真特性的寬動(dòng)態(tài)范圍的可變?cè)鲆骐娐贰?br> 圖25所示是圖23所示的可變?cè)鲆骐娐返母泳唧w的電路結(jié)構(gòu)例。該可變?cè)鲆骐娐钒ú顒?dòng)對(duì)1和差動(dòng)對(duì)2。
差動(dòng)對(duì)1構(gòu)成高增益、低噪聲的放大器。晶體管Q1和晶體管Q2的發(fā)射極之間通過電阻R1相互耦合，且各個(gè)發(fā)射極分別與電流源I11、I12相連接。
差動(dòng)對(duì)2構(gòu)成低增益、低失真的放大器。晶體管Q3和晶體管Q4的發(fā)射極之間通過電阻R2相互耦合，且各個(gè)發(fā)射極分別與電流源I21、I22相連接。
差動(dòng)對(duì)1、2的輸入端彼此耦合在一起。具體地，晶體管Q1的基極與晶體管Q3的基極相互耦合，形成差動(dòng)輸入Vin1。晶體管Q2的基極與晶體管Q4的基極相互耦合，形成差動(dòng)輸入Vin2。
另外，差動(dòng)對(duì)1、2的輸出端彼此耦合在一起。具體地，晶體管Q5、Q6的發(fā)射極之間耦合并與晶體管Q3的集電極相連接。晶體管Q7、Q8的發(fā)射極之間耦合并與晶體管Q1的集電極相連接。晶體管Q9、Q10的發(fā)射極之間耦合并與晶體管Q2的集電極相連接。晶體管Q11、Q12的發(fā)射極之間耦合并與晶體管Q4的集電極相連接。晶體管Q6、Q7的集電極彼此耦合。晶體管Q10、Q11的集電極耦合在一起。晶體管Q5、Q8、Q9、Q12的集電極分別通過電阻與電源Vcc相連接。
在上述結(jié)構(gòu)中，作為可變?cè)鲆骐娐返妮敵?，從晶體管Q6、Q7的集電極之間的耦合點(diǎn)獲得集電極電流Iout1，從晶體管Q10、Q11的集電極之間的耦合點(diǎn)獲得集電極電流Iout2。
另外，第1增益控制電壓(增益控制信號(hào))Vgca1的正極耦合在晶體管Q7、Q10的基極，第1增益控制電壓(增益控制信號(hào))Vgca1的負(fù)極耦合在晶體管Q8、Q9的基極。第2增益控制電壓(增益控制信號(hào))Vgca2的正極耦合在晶體管Q6、Q11的基極，第2增益控制電壓(增益控制信號(hào))Vgca2的負(fù)極耦合在晶體管Q5、Q12的基極。
下面，說明該可變?cè)鲆骐娐返脑鲆婵刂品椒?。晶體管Q1的集電極電流根據(jù)增益控制電壓Vgca1分流于晶體管Q7和晶體管Q8。因此，晶體管Q7和晶體管Q8構(gòu)成可由增益控制電壓Vgca1控制的線性電流分流器。同樣地，晶體管Q2的集電極電流根據(jù)增益控制電壓Vgca1分流于晶體管Q9和晶體管Q10。因此，晶體管Q9和晶體管Q10構(gòu)成可由增益控制電壓Vgca1控制的線性電流分流器。
這樣，可以用增益控制電壓Vgca1來控制基極耦合于增益控制電壓Vgca1的正極一側(cè)的晶體管Q7和晶體管Q10的集電極電流對(duì)、與基極耦合于增益控制電壓Vgca1的負(fù)極一側(cè)的晶體管Q8和晶體管Q9的集電極電流對(duì)之間的電流比。
另外，晶體管Q3的集電極電流根據(jù)增益控制電壓Vgca2分流到晶體管Q5和晶體管Q6。因此，晶體管Q5和晶體管Q6形成可由增益控制電壓Vgca2控制的線性電流分流器。同樣地，晶體管Q4的集電極電流根據(jù)增益控制電壓Vgca2分流于晶體管Q11和晶體管Q12。因此，晶體管Q11和晶體管Q12形成可由增益控制電壓Vgca2控制的線性電流分流器。
這樣，可以用增益控制電壓Vgca2來控制基極連接于增益控制電壓Vgca2的正極一側(cè)的晶體管Q6和晶體管Q11的集電極電流對(duì)、與基極連接于增益控制電壓Vgca2的負(fù)極一側(cè)的晶體管Q5和晶體管Q12的集電極電流對(duì)之間的電流比。
將晶體管Q6、Q7的集電極之間耦合并獲得的集電極電流之和設(shè)為Iout1，將晶體管Q10、Q11的集電極之間耦合并獲得的集電極電流之和設(shè)為Iout2，則根據(jù)此前的說明，電流Iout1和電流Iout2成為差動(dòng)電流。
流到晶體管Q1、Q2的電流根據(jù)增益控制電壓Vgca1的變化由晶體管Q7、Q8、Q9、Q10按以下方式分流，而流到晶體管Q3、Q4的電流根據(jù)增益控制電壓Vgca2的變化由晶體管Q5、Q6、Q11、Q12按以下方式分流。
即，為了使噪聲系數(shù)(Noise Figure)在弱輸入時(shí)不會(huì)惡化，以構(gòu)成高增益、低噪聲的放大器的差動(dòng)對(duì)1的集電極電流為輸出電流Iout1、Iout2的主體的方式對(duì)流過晶體管Q1、Q2、Q3、Q4的電流進(jìn)行分流。另外，為了在強(qiáng)輸入時(shí)不會(huì)產(chǎn)生失真，以構(gòu)成高增益、低失真的放大器的差動(dòng)對(duì)2的集電極電流為輸出電流Iout1、Iout2的主體的方式，對(duì)流過晶體管Q1、Q2、Q3、Q4的電流進(jìn)行分流。將分流后的電流合在一起作為輸出電流Iout1和Iout2取出時(shí)，通過調(diào)整分流比，可以使可變?cè)鲆骐娐返目傇鲆嫫交刈兓?br> 專利文獻(xiàn)1特表2002-510888號(hào)公報(bào)然而，在現(xiàn)有技術(shù)的可變?cè)鲆骐娐分?，總增益也平滑地變化。因此，在某些?qiáng)輸入電平下，有低增益、低失真的放大器20的增益和高增益、低噪聲的放大器10的少許增益相加的情況。其結(jié)果是，動(dòng)態(tài)范圍小的高增益、低噪聲的放大器10輸出的失真成分會(huì)混入到可變?cè)鲆骐娐返妮敵鲋?。進(jìn)而，如果輸入電平進(jìn)一步提高，則高增益、低噪聲的放大器10的增益接近于零，失真成分變小。
即，在某些強(qiáng)輸入電平下，存在可變?cè)鲆骐娐返氖д娉煞肿兇蟮膯栴}。用圖25對(duì)這一點(diǎn)進(jìn)行具體說明。由于晶體管Q7、Q10的集電極電流沒有被完全切斷，故晶體管Q1、Q2的非線性特性通過晶體管Q7、Q10表現(xiàn)為可變?cè)鲆骐娐返妮敵鲋械氖д娉煞帧?br>
發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的在于提供一種在強(qiáng)輸入時(shí)失真低、并且能夠在從微弱輸入至強(qiáng)輸入的寬動(dòng)態(tài)范圍內(nèi)獲得接近線性的特性的可變?cè)鲆骐娐贰?br> 為了解決上述問題，在本發(fā)明中，在由增益可控的高增益放大器和低增益放大器的并聯(lián)電路構(gòu)成的可變?cè)鲆骐娐分校捎猛ㄟ^在強(qiáng)輸入時(shí)關(guān)斷高增益放大器的輸出來完全消除失真成分的結(jié)構(gòu)。據(jù)此，可以獲得在強(qiáng)輸入時(shí)失真低、在從微弱輸入至強(qiáng)輸入的寬動(dòng)態(tài)范圍內(nèi)接近線性的特性。
另外，也可以采用具有利用下一級(jí)的放大器來校正因關(guān)斷了高增益放大器的輸出造成的增益下降功能的結(jié)構(gòu)。據(jù)此，可以使增益平滑變化。
除上述解決方式之外，也可以包括實(shí)現(xiàn)允許關(guān)斷高增益放大器的激活狀態(tài)和禁止關(guān)斷的休眠狀態(tài)的電路。上述激活狀態(tài)是在強(qiáng)輸入時(shí)關(guān)斷高增益放大器的狀態(tài)。上述休眠狀態(tài)是即使在強(qiáng)輸入時(shí)也不關(guān)斷高增益放大器的狀態(tài)。
下面進(jìn)行詳細(xì)說明。
本發(fā)明的可變?cè)鲆骐娐钒ǖ?放大器和第2放大器，第1放大器是具有第1放大器輸入和第1放大器輸出、并且其增益由第1增益控制信號(hào)所控制的高增益放大器；第2放大器具有第2放大器輸入和第2放大器輸出、并且其增益由第2增益控制信號(hào)所控制的低增益放大器。第1放大器輸入與第2放大器輸入相互耦合，據(jù)此輸入信號(hào)公共施加于第1和第2放大器；且第1放大器輸出與第2放大器輸出相互耦合，據(jù)此第1放大器的輸出信號(hào)與第2放大器的輸出信號(hào)相加而合成。另外，第1放大器還具有輸出根據(jù)模式切換信號(hào)而導(dǎo)通和關(guān)斷的功能。
根據(jù)本發(fā)明，在并聯(lián)設(shè)置的高增益的第1放大器和低增益的第2放大器之中，第1放大器的輸出可以根據(jù)模式切換信號(hào)而進(jìn)行導(dǎo)通和關(guān)斷。這樣，通過在強(qiáng)輸入時(shí)關(guān)斷第1放大器的輸出，可以獲得在強(qiáng)輸入時(shí)失真低、在從微弱輸入至強(qiáng)輸入的寬動(dòng)態(tài)范圍內(nèi)接近線性的特性。
在上述本發(fā)明的可變?cè)鲆骐娐返慕Y(jié)構(gòu)中，第1放大器例如由電壓輸入電流輸出型的第1固定增益放大器、和按第1增益控制信號(hào)的分流比將第1固定增益放大器的輸出電流分流至2個(gè)電流輸出端的第1分流電路構(gòu)成。第2放大器例如由電壓輸入電流輸出型的第2固定增益放大器、和按第2增益控制信號(hào)的分流比將第2固定增益放大器的輸出電流分流至2個(gè)電流輸出端的第2分流電路構(gòu)成。
在該結(jié)構(gòu)中，第1固定增益放大器和第2固定增益放大器的輸入端分別成為第1放大器的輸入和第2放大器的輸入。第1分流電路的任何一個(gè)電流輸出端和第2分流電路的任何一個(gè)電流輸出端分別成為第1放大器的輸出和第2放大器的輸出。
在上述本發(fā)明的可變?cè)鲆骐娐分?，較理想的是，第1放大器相對(duì)于第1增益控制信號(hào)的變化的增益變化方向和第2放大器相對(duì)于第2增益控制信號(hào)的變化的增益變化方向設(shè)定為彼此相反，并且第1增益控制信號(hào)和第2增益控制信號(hào)共用。
在上述本發(fā)明的可變?cè)鲆骐娐分?，?放大器輸入和第2放大器輸入分別優(yōu)選為差動(dòng)輸入。并且，第1放大器的輸出和第2放大器的輸出分別優(yōu)選為差動(dòng)輸出。
另外，上述本發(fā)明的可變?cè)鲆骐娐分?，還包括第3放大器，該第3放大器具有第3放大器輸入和第3放大器輸出、并且其增益由第3增益控制信號(hào)所控制，第3放大器輸入優(yōu)選與第1放大器輸出和第2放大器輸出相耦合。
根據(jù)該結(jié)構(gòu)，可以進(jìn)一步擴(kuò)大增益控制范圍。
如上所述，在具有第3放大器的結(jié)構(gòu)中，優(yōu)選包括用于在關(guān)斷第1放大器輸出的同時(shí)，利用第3控制信號(hào)改變第3放大器的增益來校正因關(guān)斷第1放大器的輸出而產(chǎn)生的增益變化的增益校正電路，利用增益校正電路使第3放大器的輸出振幅不變。
據(jù)此，可以用第3放大器來校正因第1放大器輸出的導(dǎo)通關(guān)斷切換所產(chǎn)生的增益變化，可以防止因第1放大器輸出的導(dǎo)通關(guān)斷切換所產(chǎn)生的在第3放大器的輸出上的振幅變化。
另外，在上述本發(fā)明的可變?cè)鲆骐娐分?，?yōu)選包括由第4增益控制信號(hào)來生成第1增益控制信號(hào)和第2增益控制信號(hào)的增益控制信號(hào)變換電路。此外，在具有第3放大器的可變?cè)鲆骐娐分?，?yōu)選包括由第4增益控制信號(hào)來生成第1增益控制信號(hào)、第2增益控制信號(hào)以及第3增益控制信號(hào)的增益控制信號(hào)變換電路。
在上述結(jié)構(gòu)中，優(yōu)選設(shè)置用于校正與根據(jù)模式切換信號(hào)關(guān)斷第1放大器的輸出聯(lián)動(dòng)(例如同時(shí))而產(chǎn)生的增益變換部分的增益校正電路，利用該增益校正電路使作為增益控制信號(hào)變換電路的輸出的第3增益控制信號(hào)偏移，從而第3放大器輸出的振幅不變。
在上述結(jié)構(gòu)中，優(yōu)選設(shè)置通過將第4增益控制信號(hào)與參考信號(hào)進(jìn)行比較來輸出模式切換信號(hào)的檢測(cè)電路。
在上述結(jié)構(gòu)中，優(yōu)選設(shè)置通過將第3放大器的輸出振幅與參考信號(hào)進(jìn)行比較來輸出模式切換信號(hào)的檢測(cè)電路。此時(shí)，在使第4增益控制信號(hào)的電平恒定來固定第1放大器、第2放大器和第3放大器的增益時(shí)，將第3放大器的輸出振幅與參考信號(hào)進(jìn)行比較。
在上述結(jié)構(gòu)中，優(yōu)選設(shè)置通過在第3放大器輸出的后級(jí)連接放大器或者混合器電路，并將放大器或者混合器電路的輸出信號(hào)的振幅與參考信號(hào)進(jìn)行比較來輸出模式切換信號(hào)的檢測(cè)電路。
在上述結(jié)構(gòu)中，優(yōu)選設(shè)置通過將第1放大器的輸入振幅與參考信號(hào)進(jìn)行比較來輸出上述模式切換信號(hào)的檢測(cè)電路。
在上述結(jié)構(gòu)中，檢測(cè)電路優(yōu)選具有使用時(shí)鐘信號(hào)用于第4增益控制信號(hào)的檢測(cè)、第3放大器的輸出振幅的檢測(cè)、放大器或者混合器電路的輸出信號(hào)振幅的檢測(cè)、或者第1放大器的輸入信號(hào)的檢測(cè)，并按某個(gè)時(shí)序進(jìn)行檢測(cè)的功能。
在上述本發(fā)明的結(jié)構(gòu)中，優(yōu)選包括利用切換許可信號(hào)來實(shí)現(xiàn)允許第1放大器的切換動(dòng)作以及與其聯(lián)動(dòng)的增益校正電路的控制的激活狀態(tài)、和禁止上述切換動(dòng)作的休眠狀態(tài)的模式切換狀態(tài)電路。
在上述本發(fā)明的可變?cè)鲆骐娐分?，?yōu)選在第1放大器和第2放大器輸入的前級(jí)包括具有增益切換功能的放大器或者增益控制器。此時(shí)，優(yōu)選在模式切換信號(hào)產(chǎn)生或輸出的同時(shí)改變?cè)鲆?。增益變化的定時(shí)也可以不與切換信號(hào)同時(shí)。
根據(jù)該結(jié)構(gòu)，可以采用具有增益切換功能的放大器或者增益控制器對(duì)伴隨模式切換的增益變化部分進(jìn)行校正。
根據(jù)本發(fā)明，可以實(shí)現(xiàn)在強(qiáng)輸入時(shí)失真低、在從微弱輸入至強(qiáng)輸入的寬動(dòng)態(tài)范圍內(nèi)接近線惶的特性。


圖1是本發(fā)明實(shí)施例1的可變?cè)鲆骐娐返慕Y(jié)構(gòu)框圖。
圖2是本發(fā)明實(shí)施例2的可變?cè)鲆骐娐返慕Y(jié)構(gòu)框圖。
圖3是增益控制信號(hào)變換電路的具體例的電路圖。
圖4是本發(fā)明實(shí)施例3的可變?cè)鲆骐娐返慕Y(jié)構(gòu)框圖。
圖5是檢測(cè)電路的結(jié)構(gòu)框圖。
圖6是本發(fā)明實(shí)施例4的可變?cè)鲆骐娐返慕Y(jié)構(gòu)框圖。
圖7是本發(fā)明實(shí)施例5的可變?cè)鲆骐娐返慕Y(jié)構(gòu)框圖。
圖8是本發(fā)明實(shí)施例6的可變?cè)鲆骐娐返慕Y(jié)構(gòu)框圖。
圖9是本發(fā)明實(shí)施例7的可變?cè)鲆骐娐返慕Y(jié)構(gòu)框圖。
圖10是本發(fā)明實(shí)施例8的可變?cè)鲆骐娐返慕Y(jié)構(gòu)框圖。
圖11是本發(fā)明實(shí)施例9的可變?cè)鲆骐娐返慕Y(jié)構(gòu)框圖。
圖12是本發(fā)明實(shí)施例10的可變?cè)鲆骐娐返慕Y(jié)構(gòu)框圖。
圖13是本發(fā)明實(shí)施例11的可變?cè)鲆骐娐返慕Y(jié)構(gòu)框圖。
圖14是本發(fā)明實(shí)施例12的可變?cè)鲆骐娐返慕Y(jié)構(gòu)框圖。
圖15是本發(fā)明實(shí)施例13的可變?cè)鲆骐娐返慕Y(jié)構(gòu)的電路圖。
圖16是將可變?cè)鲆骐娐愤M(jìn)行2級(jí)級(jí)聯(lián)后的可變?cè)鲆骐娐返脑鲆鎸?duì)增益控制電壓的特性圖。
圖17是對(duì)于差動(dòng)對(duì)1導(dǎo)通時(shí)和截止時(shí)的輸入電平的3次輸出截取點(diǎn)OIP3的曲線圖。
圖18是增益控制電路的具體例的電路圖。
圖19是前級(jí)的可變?cè)鲆骐娐凡糠值牡?放大器可關(guān)斷的2級(jí)級(jí)聯(lián)的可變?cè)鲆骐娐返脑鲆鎸?duì)增益控制電壓的特性圖。
圖20是增益校正電路的具體例的電路圖。
圖21是增加了增益校正電路的2級(jí)級(jí)聯(lián)的可變?cè)鲆骐娐返脑鲆鎸?duì)增益控制電壓的特性圖。
圖22是檢測(cè)電路的具體例的框圖。
圖23是現(xiàn)有技術(shù)的可變?cè)鲆骐娐返慕Y(jié)構(gòu)框圖。
圖24是現(xiàn)有技術(shù)的可變?cè)鲆骐娐返木唧w例的電路圖。
圖25是現(xiàn)有技術(shù)的可變?cè)鲆骐娐返木唧w例的電路圖。
具體實(shí)施例方式
下面參照

本發(fā)明的具體實(shí)施例。
實(shí)施例1圖1是本發(fā)明實(shí)施例1的可變?cè)鲆骐娐?。如圖1所示，該可變?cè)鲆骐娐钒ň哂械?放大器輸入與第1放大器輸出的第1放大器10、以及具有第2放大器輸入與第2放大器輸出的第2放大器20。
第1放大器10具有高增益、低噪聲特性，由第1增益控制信號(hào)11來進(jìn)行增益控制。第2放大器20具有低增益、低失真特性，由第2增益控制信號(hào)21來進(jìn)行增益控制。
另外，第1放大器10和第2放大器20相互并聯(lián)耦合。具體地說，第1放大器10的第1放大器輸入與第2放大器20的第2放大器輸入相互耦合。據(jù)此，電壓輸入信號(hào)公共施加于第1放大器10和第2放大器20。另外，第1放大器10的第1放大器輸出與第2放大器20的第2放大器輸出相互耦合。據(jù)此，第1放大器10的電流輸出信號(hào)與第2放大器20的電流輸出信號(hào)相加而合成。
另外，在該可變?cè)鲆骐娐分?，具有根?jù)模式切換信號(hào)12來開啟或關(guān)斷第1放大器10的輸出的功能。
除了根據(jù)模式切換信號(hào)12來開啟或關(guān)斷第1放大器10的輸出的結(jié)構(gòu)之外，其他結(jié)構(gòu)與圖23～25所示的現(xiàn)有技術(shù)相同。
在本實(shí)施例的可變?cè)鲆骐娐分校诓⒙?lián)設(shè)置的高增益、低噪聲的第1放大器10和低增益、低失真的第2放大器20之中，第1放大器10的輸出可以根據(jù)模式切換信號(hào)12而開啟或關(guān)斷。這樣，通過在強(qiáng)輸入時(shí)強(qiáng)制關(guān)斷第1放大器10，在強(qiáng)輸入時(shí)失真低。據(jù)此，根據(jù)本實(shí)施例的可變?cè)鲆骐娐?，可以獲得在從微弱輸入至強(qiáng)輸入的寬動(dòng)態(tài)范圍內(nèi)接近線性的特性。
另外，在上述實(shí)施例1中，第1增益控制信號(hào)11和第2增益控制信號(hào)21分別獨(dú)立設(shè)置，但也可以共用。此時(shí)，必須將第1放大器10相對(duì)于增益控制信號(hào)的變化的增益變化方向與第2放大器20的增益變化方向設(shè)置為相反。
另外，在上述實(shí)施例的可變?cè)鲆骐娐分?，?放大器輸入和第2放大器輸入分別優(yōu)選為差動(dòng)輸入，第1放大器輸出和第2放大器輸出分別優(yōu)選為差動(dòng)輸出。
實(shí)施例2
圖2是本發(fā)明實(shí)施例2的可變?cè)鲆骐娐?。如圖2所示，該可變?cè)鲆骐娐愤€包括具有第3放大器輸入和第3放大器輸出、并由第3增益控制信號(hào)31進(jìn)行增益控制的第3放大器30，第3放大器輸入與第1放大器輸出和第2放大器輸出相耦合。
在本實(shí)施例中，具有由第4增益控制信號(hào)41來生成第1增益控制信號(hào)11、第2增益控制信號(hào)21和第3增益控制信號(hào)31的增益控制信號(hào)變換電路40。該增益控制信號(hào)變換電路40用于根據(jù)第4增益控制信號(hào)41的可變范圍來擴(kuò)大或縮小第1、第2以及第3增益控制信號(hào)11、21、31的至少一個(gè)可變范圍。
圖3是增益控制信號(hào)變換電路40的具體例。在圖3的電路中，第4增益控制信號(hào)41按原樣作為第1增益控制信號(hào)11和第2增益控制信號(hào)21輸出。此外，將第4增益控制信號(hào)41經(jīng)電阻R100、R101分壓后的信號(hào)作為第3增益控制信號(hào)31輸出。據(jù)此，基于增益控制信號(hào)41的第3放大器30的增益控制特性相對(duì)于基于增益控制信號(hào)41的第1和第2放大器10、20的增益控制特性發(fā)生了偏移。
另外，在適用于實(shí)施例1的情況下，由第4增益控制信號(hào)41產(chǎn)生第1增益控制信號(hào)11和第2增益控制信號(hào)21。
其他的結(jié)構(gòu)與圖1相同。
根據(jù)本實(shí)施例，由于設(shè)有第3放大器30，故可以擴(kuò)大增益可變范圍。另外，如果在關(guān)斷第1放大器10的輸出的同時(shí)，利用第3增益控制信號(hào)31來改變第3放大器30的增益，就可以校正因第1放大器10的輸出關(guān)斷而產(chǎn)生的增益變化部分，并可以使第3放大器輸出的振幅不變。
實(shí)施例3圖4是本發(fā)明實(shí)施例3的可變?cè)鲆骐娐贰Ｈ鐖D4所示，該可變?cè)鲆骐娐愤€包括用于校正與根據(jù)模式切換信號(hào)12關(guān)斷第1放大器10的輸出相聯(lián)動(dòng)而產(chǎn)生的增益變化部分的增益校正電路50。因此，增益校正電路50具有利用作為增益控制信號(hào)變換電路40的輸出的第3增益控制信號(hào)31的偏移而使第3放大器輸出的振幅不變的功能。
另外，在該可變?cè)鲆骐娐分?，為了生成模式切換信號(hào)12，具有檢測(cè)第4增益控制信號(hào)41的電平的檢測(cè)電路60。該檢測(cè)電路60通過將檢測(cè)信號(hào)與參考信號(hào)進(jìn)行比較來輸出模式切換信號(hào)12。
如圖5所示，上述檢測(cè)電路60將第4增益控制信號(hào)41(檢測(cè)信號(hào)61)與參考信號(hào)62進(jìn)行比較，按時(shí)鐘64的定時(shí)輸出作為上述輸出的檢測(cè)結(jié)果的信號(hào)63(模式切換信號(hào)12)。
除此之外與實(shí)施例2相同。
根據(jù)該實(shí)施例，可以根據(jù)第4增益控制信號(hào)41的電平來自動(dòng)產(chǎn)生模式切換信號(hào)12。另外，由于利用增益校正電路50在進(jìn)行模式切換的同時(shí)使第3增益控制信號(hào)31偏移，所以可以防止在模式切換時(shí)第3放大器的輸出電平發(fā)生急劇變化。
實(shí)施例4圖6是本發(fā)明實(shí)施例4的可變?cè)鲆骐娐贰Ｈ鐖D6所示，在該可變?cè)鲆骐娐分校瑱z測(cè)電路60檢測(cè)當(dāng)通過使第4增益控制信號(hào)41的電平恒定來固定了第1放大器10、第2放大器20和第3放大器30的增益時(shí)的第3放大器30的輸出電平，而不是檢測(cè)第4增益控制信號(hào)41的電平。除此以外的結(jié)構(gòu)以及作用效果與實(shí)施例3相同。
實(shí)施例5圖7是本發(fā)明實(shí)施例5的可變?cè)鲆骐娐贰Ｈ鐖D7所示，該可變?cè)鲆骐娐肪哂性诘?放大器30的后級(jí)還具有第4放大器80的結(jié)構(gòu)。并且，檢測(cè)電路60檢測(cè)第4放大器80的輸出電平，而不是檢測(cè)第4增益控制信號(hào)41的電平。在該實(shí)施例中，也與實(shí)施例4相同地以使第4增益控制信號(hào)41的電平恒定的狀態(tài)下檢測(cè)第4放大器80的輸出電平。除此以外的結(jié)構(gòu)以及作用效果與實(shí)施例3相同。
實(shí)施例6圖8是本發(fā)明實(shí)施例6的可變?cè)鲆骐娐?。如圖8所示，該可變?cè)鲆骐娐吩诘?放大器30的后級(jí)具有混合電路90。第3放大器30的輸出信號(hào)和本地振蕩信號(hào)LO輸入到混合電路90。檢測(cè)電路60檢測(cè)混合電路90的輸出電平，而不是檢測(cè)第4增益控制信號(hào)41的電平。在本實(shí)施例中，與實(shí)施例4相同地以固定了第4增益控制信號(hào)41的電平的狀態(tài)來檢測(cè)混合電路90的輸出電平。除此以外的結(jié)構(gòu)以及作用效果與實(shí)施例3相同。
實(shí)施例7圖9是本發(fā)明實(shí)施例7的可變?cè)鲆骐娐?。如圖9所示，該可變?cè)鲆骐娐返臋z測(cè)電路60檢測(cè)第1和第2放大器10、20的輸入電平，而不是檢測(cè)第4增益控制信號(hào)41的電平。除此以外的結(jié)構(gòu)以及作用效果與實(shí)施例3相同。
實(shí)施例8圖10是本發(fā)明實(shí)施例8的可變?cè)鲆骐娐?。如圖10所示，該可變?cè)鲆骐娐吩趫D4的結(jié)構(gòu)上增加了模式切換狀態(tài)電路100，其余與圖4的實(shí)施例相同。模式切換狀態(tài)電路100以模式切換信號(hào)101為輸入，實(shí)現(xiàn)允許第1放大器10的導(dǎo)通關(guān)斷切換動(dòng)作以及與其聯(lián)動(dòng)的增益校正電路50的控制的激活狀態(tài)、和禁止上述動(dòng)作的休眠狀態(tài)的切換。
根據(jù)本實(shí)施例，可以將與輸入信號(hào)的強(qiáng)度相應(yīng)的第1放大器10的輸出的導(dǎo)通關(guān)斷動(dòng)作無效。其結(jié)果是，也可以進(jìn)行與現(xiàn)有技術(shù)相同的動(dòng)作。
另外，如果在數(shù)據(jù)傳送時(shí)切換第1放大器10的導(dǎo)通關(guān)斷，則在其瞬間無法正確地接收數(shù)據(jù)，所以可以在數(shù)據(jù)傳送時(shí)利用基帶LSI來進(jìn)行控制以關(guān)斷切換功能。據(jù)此可以正確地接收數(shù)據(jù)。其他效果與實(shí)施例3相同。
實(shí)施例9圖11是本發(fā)明實(shí)施例9的可變?cè)鲆骐娐?。如圖10所示，該可變?cè)鲆骐娐返臋z測(cè)電路60使第4增益控制信號(hào)41的電平固定來檢測(cè)當(dāng)固定第1、第2和第3放大器10、20和30的輸入電平時(shí)的第3放大器30的輸出電平，而不是檢測(cè)第4增益控制信號(hào)41的電平。在本實(shí)施例中，與實(shí)施例4相同地以固定了第4增益控制信號(hào)41的電平的狀態(tài)來檢測(cè)第4放大器80的輸出電平。除此以外的結(jié)構(gòu)以及作用效果與實(shí)施例8相同。
實(shí)施例10圖12是本發(fā)明實(shí)施例10的可變?cè)鲆骐娐?。如圖12所示，該可變?cè)鲆骐娐吩诘?放大器30的后級(jí)還具有第4放大器80。而且，檢測(cè)電路60檢測(cè)第4放大器80的輸出電平，而不是檢測(cè)第4增益控制信號(hào)41的電平。除此以外的結(jié)構(gòu)以及作用效果與實(shí)施例8相同。
實(shí)施例11圖13是本發(fā)明實(shí)施例11的可變?cè)鲆骐娐?。如圖13所示，該可變?cè)鲆骐娐吩诘?放大器30的后級(jí)具有混合電路90。檢測(cè)電路60檢測(cè)混合電路90的輸出電平，而不是檢測(cè)第4增益控制信號(hào)41的電平。在本實(shí)施例中，與實(shí)施例4相同地以固定了第4增益控制信號(hào)41的電平的狀態(tài)來檢測(cè)混合電路90的輸出電平。除此以外的結(jié)構(gòu)以及作用效果與實(shí)施例8相同。
實(shí)施例12圖14是本發(fā)明實(shí)施例12的可變?cè)鲆骐娐贰Ｈ鐖D14所示，該可變?cè)鲆骐娐返臋z測(cè)電路60檢測(cè)第1和第2放大器10、20的輸入電平，而不是檢測(cè)第4增益控制信號(hào)41的電平。除此以外的結(jié)構(gòu)以及作用效果與實(shí)施例8相同。
實(shí)施例13圖15是本發(fā)明實(shí)施例13的可變?cè)鲆骐娐?。本?shí)施例是圖2的實(shí)施例中第1、第2和第3放大器的部分結(jié)構(gòu)的具體電路。
即，如圖15所示，該可變?cè)鲆骐娐肪哂惺褂昧?個(gè)在圖25中使用的可變?cè)鲆骐娐?、并改變了一部分電路后?jí)聯(lián)連接的結(jié)構(gòu)。前級(jí)一側(cè)記為可變?cè)鲆骐娐凡糠?00，后級(jí)一側(cè)記為可變?cè)鲆骐娐凡糠?00。
下面具體說明。前級(jí)一側(cè)的可變?cè)鲆骐娐凡糠?00通過電阻R3、R4將圖25所使用的可變?cè)鲆骐娐返妮敵鲭娏鱅out1、Iout2變換為輸出電壓Vout1、Vout2。另外，將增益控制電壓Vgca1的正極與增益控制電壓Vgca2的負(fù)極耦合并施加增益控制電壓Vgca3。將增益控制電壓Vgca1的負(fù)極與增益控制電壓Vgca2的正極耦合并施加偏置電壓Vbias1。該結(jié)構(gòu)共用了第1和第2放大器10、20的增益控制電壓。
后級(jí)一側(cè)的可變?cè)鲆骐娐凡糠?00的結(jié)構(gòu)與可變?cè)鲆骐娐凡糠?00相同，由構(gòu)成高增益、低噪聲放大器的差動(dòng)對(duì)3和構(gòu)成低增益、低失真放大器的差動(dòng)對(duì)4構(gòu)成。在圖15中，符號(hào)Q13～Q24分別表示晶體管，符號(hào)R5～R8分別表示電阻，符號(hào)I31、I32、I41、I42分別表示電流源。
在該可變?cè)鲆骐娐凡糠?00上，施加了與可變?cè)鲆骐娐凡糠?00共用的增益控制電壓Vgca3。另一方面，與可變?cè)鲆骐娐凡糠?00獨(dú)立地施加了偏置電壓Vbias2?？勺?cè)鲆骐娐凡糠?00的輸出電壓為Vout3、Vout4。
通過將可變?cè)鲆骐娐凡糠?00的輸出與可變?cè)鲆骐娐凡糠?00的輸入相耦合來將2個(gè)可變?cè)鲆骐娐凡糠?00、300級(jí)聯(lián)連接。
如果將可變?cè)鲆骐娐凡糠?00的增益控制電壓像上述那樣共用，就可以在作為高增益、低噪聲放大器的差動(dòng)對(duì)1與作為低增益、低失真放大器的差動(dòng)對(duì)2的增益相加時(shí)，通過改變兩個(gè)放大器的增益份額來得到可變?cè)鲆骐娐凡糠?00的增益變化。
同樣，如果將可變?cè)鲆骐娐凡糠?00的增益控制電壓像上述那樣共用，就可以在作為高增益、低噪聲放大器的差動(dòng)對(duì)3與作為低增益、低失真放大器的差動(dòng)對(duì)4的增益相加時(shí)，通過改變兩個(gè)放大器的增益份額來得到可變?cè)鲆骐娐凡糠?00的增益變化。
具體的增益變化如下式G＝(A*x)+(B*(1-x))當(dāng)0≤x≤1時(shí)，B≤G≤AG為可變?cè)鲆骐娐返目傇鲆鍭為低增益、低噪聲放大器的增益B為低增益、低失真放大器的增益x為高增益、低噪聲放大器的增益份額1-x為低增益、低失真放大器的增益份額此處，為了不使噪聲系數(shù)劣化，在輸入電平從弱輸入到強(qiáng)輸入變化時(shí)，將偏置電壓Vbias1和偏置電壓Vbias2設(shè)定為Vbias2＞Vbias1以先使可變?cè)鲆骐娐凡糠?00的增益飽和。另外，通過偏置電壓Vbias1和偏置電壓Vbias2的值來調(diào)節(jié)控制范圍(寬度)，以使可變?cè)鲆骐娐凡糠?00與可變?cè)鲆骐娐凡糠?00的增益呈線性變化的范圍互不重合。
圖16所示為可變?cè)鲆骐娐凡糠?00和可變?cè)鲆骐娐凡糠?00的各增益曲線和總增益的曲線。在圖16中，細(xì)實(shí)線U1是可變?cè)鲆骐娐凡糠?00的增益相對(duì)于增益控制電壓的變化而產(chǎn)生的變化。虛線U2是可變?cè)鲆骐娐凡糠?00的增益相對(duì)于增益控制電壓的變化而產(chǎn)生的變化。粗實(shí)線U3表示總增益相對(duì)于可變?cè)鲆骐娐凡糠?00、300的增益控制電壓變化而產(chǎn)生的變化。
當(dāng)增益控制電壓Vgca3最小時(shí)，可變?cè)鲆骐娐凡?00和可變?cè)鲆骐娐凡?00的增益最小。當(dāng)增益控制電Vgca3變大時(shí)，首先可變?cè)鲆骐娐凡糠?00的增益增大。當(dāng)可變?cè)鲆骐娐凡糠?00的增益達(dá)到大致最大時(shí)，可變?cè)鲆骐娐凡糠?00的增益開始增大。而且，當(dāng)增益控制電壓Vgca3最大時(shí)，可變?cè)鲆骐娐凡糠?00和可變?cè)鲆骐娐凡糠?00的增益最大。
在成為課題的強(qiáng)輸入電平，可變?cè)鲆骐娐凡糠?00的增益最小，可變?cè)鲆骐娐凡糠?00的增益處于減小的過程中，晶體管Q7、Q10的集電極電流沒有完全關(guān)斷。因此，在可變?cè)鲆骐娐返妮敵錾铣霈F(xiàn)了失真的影響。進(jìn)而，當(dāng)輸入電平進(jìn)一步增強(qiáng)時(shí)，由于晶體管Q7、Q10完全關(guān)斷，故失真的影響減小。
圖17是改變?cè)鲆婵刂齐妷篤gca3以使可變?cè)鲆骐娐返妮敵龉潭〞r(shí)對(duì)于輸入電平的3次輸出截取點(diǎn)OIP3的曲線圖。在圖17中，實(shí)線V1是未將差動(dòng)對(duì)1關(guān)斷時(shí)的狀態(tài)，虛線V2是將差動(dòng)對(duì)1關(guān)斷且進(jìn)行了校正時(shí)的狀態(tài)(見后述)。
為了將晶體管Q7、Q10的集電極電流完全關(guān)斷，必須關(guān)斷差動(dòng)對(duì)1的電流源I11、I12。作為該方法的一例，可以考慮如圖18那樣構(gòu)成圖15的差動(dòng)對(duì)1的電流源的實(shí)際電路。
即，將成為電流源I11的晶體管Q25的集電極耦合在晶體管Q1的發(fā)射極上，將電流源I12的晶體管Q26的集電極耦合在晶體管Q2的發(fā)射極上。另外，將晶體管Q27的基極耦合在晶體管Q25和晶體管Q26的基極上。連接在一起的晶體管Q25、Q26、Q27的基極耦合在晶體管Q27的集電極上。另外，將電流源I51與晶體管Q27的集電極相耦合。據(jù)此，耦合于晶體管Q27的集電極上的電流源I51的電流在晶體管Q25、Q26中形成鏡像。另外，MOS晶體管M1的漏極耦合于晶體管Q27的集電極，向晶體管M1的柵極輸入模式切換信號(hào)Vsw。
當(dāng)模式切換信號(hào)Vsw為低電平時(shí)，晶體管M1截止，差動(dòng)對(duì)1導(dǎo)通。另一方面，當(dāng)模式切換信號(hào)Vsw為高電平時(shí)，晶體管M1導(dǎo)通，差動(dòng)對(duì)1截止。因此，通過向晶體管M1輸入作為模式切換信號(hào)Vsw的低電平或高電平信號(hào)，從而可以使差動(dòng)對(duì)1導(dǎo)通或關(guān)斷。
然而，通過關(guān)斷差動(dòng)對(duì)1，可變?cè)鲆骐娐凡糠?00與可變?cè)鲆骐娐凡糠?00的總增益對(duì)增益控制電壓Vgca3無法如圖19所示那樣連續(xù)變化。此處，將在切換差動(dòng)對(duì)1的導(dǎo)通或關(guān)斷時(shí)的增益控制電壓Vgca3作為任意的參考電壓(切換電壓)Vth。在圖19中，細(xì)實(shí)線W1是可變?cè)鲆骐娐凡糠?00的增益對(duì)增益控制電壓Vgca3的變化而產(chǎn)生的變化。虛線W2是可變?cè)鲆骐娐凡糠?00的增益對(duì)增益控制電壓Vgca3的變化而產(chǎn)生的變化。粗實(shí)線W3是可變?cè)鲆骐娐凡糠?00與可變?cè)鲆骐娐凡糠?00的總增益對(duì)增益控制電壓Vgca3的變化而產(chǎn)生的變化。
因此，本實(shí)施例的可變?cè)鲆骐娐肪哂性鲆嫘Ｕ娐?，用于在關(guān)斷可變?cè)鲆骐娐凡糠?00的差動(dòng)對(duì)1的同時(shí)，通過增加可變?cè)鲆骐娐凡糠?00的增益來校正此時(shí)的增益減小的部分。該增益校正電路例如對(duì)應(yīng)于圖6所示的增益校正電路50。
圖20所示是增益校正電路的一例。在該增益校正電路中，利用用于關(guān)斷差動(dòng)對(duì)1的模式切換信號(hào)Vsw，來當(dāng)關(guān)斷可變?cè)鲆骐娐凡糠?00的差動(dòng)對(duì)1的同時(shí)，改變施加在可變?cè)鲆骐娐凡糠?00上的偏置電壓Vbias2。
具體地說，MOS晶體管M2的源極接地，漏極與晶體管Q29的發(fā)射極相耦合，模式切換信號(hào)Vsw輸入到柵極。另外，晶體管Q29的基極與晶體管Q28的基極相耦合，耦合在一起的兩個(gè)晶體管Q28、Q29的基極與晶體管Q28的集電極相耦合。晶體管Q28的集電極與電流源I1相耦合。據(jù)此，連接于晶體管Q28的集電極的電流源I1的電流鏡像反映于晶體管Q29。晶體管Q29的集電極耦合在電流源I2與電阻R9的連接點(diǎn)上。且I1＜I2。
在上述結(jié)構(gòu)中，當(dāng)模式切換信號(hào)Vsw為高電平時(shí)，晶體管M2導(dǎo)通。因此，鏡像電流I1流過晶體管Q29的集電極，電流源I2的電流減去電流源I1的電流后的電流流過電阻R9。
而當(dāng)模式切換信號(hào)Vsw為低電平時(shí)，晶體管M2截止。因此，晶體管Q29中沒有電流流過，電流源I2的電流直接流過電阻R9。
因此，偏置電壓Vbias2在模式切換信號(hào)Vsw為高電平時(shí)比在模式切換信號(hào)Vsw為低電平時(shí)要小。
根據(jù)上述的結(jié)構(gòu)和動(dòng)作，模式切換信號(hào)Vsw變?yōu)楦唠娖綍r(shí)差動(dòng)對(duì)1關(guān)斷，同時(shí)增益校正電路將偏置電壓Vbias2減小。
如上所述，利用增益校正電路來減小偏置電壓Vbias2，將可變?cè)鲆骐娐凡糠?00的增益控制范圍(寬度)相對(duì)于增益控制電壓向增益控制電壓小的一側(cè)偏移，據(jù)此，可以在將差動(dòng)對(duì)1關(guān)斷時(shí)的增益控制電壓(參考電壓Vth)中增加可變?cè)鲆骐娐凡糠?00的增益。
其結(jié)果是，如圖21所示，可以獲得可變?cè)鲆骐娐凡糠?00、300的總增益對(duì)增益控制電壓Vgca3的連續(xù)且均勻的變化，而與差動(dòng)對(duì)1的導(dǎo)通或關(guān)斷無關(guān)。在圖21中，細(xì)實(shí)線X1表示可變?cè)鲆骐娐凡糠?00的相對(duì)于增益控制電壓Vgca3的變化的增益變化。細(xì)虛線X2表示可變?cè)鲆骐娐凡糠?00的增益相對(duì)于增益控制電壓Vgca3的變化而產(chǎn)生的變化。粗虛線X3表示可變?cè)鲆骐娐凡糠?00的增益控制范圍(寬度)向箭頭方向進(jìn)行了偏移的狀態(tài)。粗實(shí)線X4表示可變?cè)鲆骐娐凡糠?00、300的總增益相對(duì)于增益控制電壓Vgca3的變化而產(chǎn)生的變化。
另外，圖17是對(duì)于差動(dòng)對(duì)1導(dǎo)通時(shí)和截止時(shí)的輸入電平的3次輸出截取點(diǎn)OIP3。以上是對(duì)強(qiáng)輸入電平減輕了失真、并使增益平滑變化的本發(fā)明的可變?cè)鲆骐娐返囊焕?br> 實(shí)施例14本發(fā)明的實(shí)施例14的可變?cè)鲆骐娐啡鐖D22所示。該實(shí)施例示出了檢測(cè)電路60和模式切換電路100的具體結(jié)構(gòu)。檢測(cè)電路60檢測(cè)的信號(hào)在每個(gè)實(shí)施例中各不相同，但檢測(cè)電路60本身的電路結(jié)構(gòu)相同，因此，將使用了增益控制電壓Vgca3作為檢測(cè)信號(hào)的情形作為一個(gè)例子，進(jìn)行說明。
如圖22所示，檢測(cè)電路60由邏輯電路400構(gòu)成，模式切換狀態(tài)電路100由觸發(fā)器(flip-flop)電路410和邏輯電路420構(gòu)成。
邏輯電路400在增益控制電壓Vgca3升高某一任意的參考電壓Vth時(shí)，輸出低電平作為模式切換信號(hào)Vsw，在降低參考電壓Vth時(shí)輸出高電平作為模式切換信號(hào)Vsw。參考電壓Vth在此是偏置電壓Vbias4。另外，圖中省略了時(shí)鐘信號(hào)。
觸發(fā)器電路410將邏輯電路400的輸出作為數(shù)據(jù)輸入。觸發(fā)器電路410的時(shí)鐘輸入使用了邏輯電路420的輸出。
邏輯電路420輸入溫度校正振蕩器的輸出時(shí)鐘作為時(shí)鐘Clock，輸入電源電壓Vcc作為DC信號(hào)，并輸入允許時(shí)鐘輸出的切換許可信號(hào)RXCEN。再有，該邏輯電路420在切換許可信號(hào)RXCEN為高電平時(shí)輸出時(shí)鐘Clock，為低電平時(shí)輸出電源電壓Vcc的DC信號(hào)。
增益控制電壓Vgca3的檢測(cè)方法如下當(dāng)切換許可信號(hào)RXCEN變?yōu)楦唠娖綍r(shí)，邏輯電路420所輸出的時(shí)鐘成為觸發(fā)器電路410的時(shí)鐘Clk。因此，可以按時(shí)鐘周期的時(shí)序，通過邏輯電路400來檢測(cè)增益控制電壓Vgca3的狀態(tài)，據(jù)此來確定模式切換信號(hào)Vsw的電平是高電平還是低電平。而當(dāng)切換許可信號(hào)RXCEN變?yōu)榈碗娖綍r(shí)，由邏輯電路420輸出電壓Vcc的DC信號(hào)，所以觸發(fā)器電路410的輸出固定。因此，在切換許可信號(hào)RXCEN變?yōu)榈碗娖剿查g的模式切換信號(hào)Vsw也固定為高電平或者低電平狀態(tài)。
據(jù)此，可以通過使切換許可信號(hào)RXCEN為高電平來實(shí)現(xiàn)允許增益校正電路的控制的激活狀態(tài)。另外，可以通過使切換許可信號(hào)RXCEN為低電平來實(shí)現(xiàn)禁止增益校正電路的控制的休眠狀態(tài)。
在上述實(shí)施例中，說明了利用增益校正電路來控制可變?cè)鲆骐娐凡糠?00的增益的結(jié)構(gòu)。但并不限于此，也可以在可變?cè)鲆骐娐凡糠?00的前級(jí)、亦即差動(dòng)對(duì)1、差動(dòng)對(duì)2的輸入的前級(jí)設(shè)置具有增益可變(或切換)功能的放大器或者增益控制器。此時(shí)，使用或不使用將差動(dòng)對(duì)1關(guān)斷、通過增益校正電路控制可變?cè)鲆骐娐凡糠?00的增益來校正因差動(dòng)對(duì)1的關(guān)斷所造成的增益變化部分的功能均可。
下面就這一點(diǎn)進(jìn)行詳細(xì)說明。當(dāng)不使用通過控制可變?cè)鲆骐娐凡糠?00的增益來校正因第1放大器10的關(guān)斷所造成的增益變化部分的功能時(shí)，前級(jí)的增益控制器或者放大器如下動(dòng)作即，當(dāng)可變?cè)鲆骐娐凡糠?00的輸出大于等于開始失真的輸入電平(第1放大器10的關(guān)斷電平)時(shí)，使前級(jí)的增益控制器工作，或者使前級(jí)的放大器的增益降低。據(jù)此，降低可變?cè)鲆骐娐凡糠?00的輸入電平。其結(jié)果，可以在強(qiáng)輸入時(shí)實(shí)現(xiàn)低失真和低增益。檢測(cè)電路60用于強(qiáng)輸入的判斷，利用作為檢測(cè)結(jié)果的模式切換信號(hào)Vsw來控制增益控制器或者放大器。其效果是，由于無需校正可變?cè)鲆骐娐凡糠?00的增益，所以無需增益校正電路，就可以擴(kuò)大動(dòng)態(tài)范圍。
另一方面，當(dāng)使用通過增益校正電路控制可變?cè)鲆骐娐凡糠?00的增益來校正因第1放大器10的關(guān)斷所造成的增益變化部分的功能時(shí)，前級(jí)的增益控制器或者放大器如下動(dòng)作。
即，可以使增益控制器或者放大器與模式切換同時(shí)動(dòng)作，但優(yōu)選使其在可變?cè)鲆骐娐凡糠?00與可變?cè)鲆骐娐凡糠?00的總增益為最小時(shí)動(dòng)作。在同時(shí)動(dòng)作的情況下，檢測(cè)電路60與模式切換電路100可以共用。另外，在不同時(shí)動(dòng)作的情況下，可以設(shè)置參考信號(hào)不同的多個(gè)檢測(cè)電路和模式切換電路。其效果是，增益控制器或者放大器所產(chǎn)生的增益減小部分、強(qiáng)輸入電平擴(kuò)大，所以可以得到更加寬的動(dòng)態(tài)范圍。
上述各實(shí)施例就可變?cè)鲆骐娐愤M(jìn)行了說明，但是可以利用這些實(shí)施例的可變?cè)鲆骐娐窐?gòu)成通信模組。同樣，可以利用這些實(shí)施例的可變?cè)鲆骐娐窐?gòu)成通信設(shè)備。另外，可以利用這些實(shí)施例的可變?cè)鲆骐娐窐?gòu)成移動(dòng)終端。另外，可以利用上述移動(dòng)終端、和與該移動(dòng)終端相連接的其他移動(dòng)終端來構(gòu)成移動(dòng)通信系統(tǒng)。
本發(fā)明的可變?cè)鲆骐娐肪哂休^寬的動(dòng)態(tài)范圍，并且在高增益時(shí)噪聲低，在低增益時(shí)失真低，適于用作包括通信模組或者移動(dòng)終端的無線通信設(shè)備等的電路。
權(quán)利要求
1.一種可變?cè)鲆骐娐罚ǖ?放大器，具有第1放大器輸入和第1放大器輸出、并且其增益由第1增益控制信號(hào)所控制；和第2放大器，具有第2放大器輸入和第2放大器輸出、并且其增益由第2增益控制信號(hào)所控制，所述第1放大器輸入與所述第2放大器輸入相互耦合，據(jù)此輸入信號(hào)公共施加于所述第1和第2放大器，且所述第1放大器輸出與所述第2放大器輸出相互耦合，從而所述第1放大器的輸出信號(hào)與所述第2放大器的輸出信號(hào)相加而合成，第1放大器具有輸出根據(jù)模式切換信號(hào)而導(dǎo)通或關(guān)斷的功能。
2.如權(quán)利要求書1所述的可變?cè)鲆骐娐?，其中，所述?放大器由電壓輸入電流輸出型的第1固定增益放大器和按所述第1增益控制信號(hào)的分流比將所述第1固定增益放大器的輸出電流分流至2個(gè)電流輸出端的第1分流電路構(gòu)成；所述第2放大器由電壓輸入電流輸出型的第2固定增益放大器、和按所述第2增益控制信號(hào)的分流比將所述第2固定增益放大器的輸出電流分流至2個(gè)電流輸出端的第2分流電路構(gòu)成，所述第1固定增益放大器和所述第2固定增益放大器的輸入端分別成為所述第1放大器的輸入和所述第2放大器的輸入；所述第1分流電路的任何一個(gè)電流輸出端和所述第2分流電路的任何一個(gè)電流輸出端分別成為所述第1放大器的輸出和所述第2放大器的輸出。
3.如權(quán)利要求書1所述的可變?cè)鲆骐娐?，其中，所述?放大器的相對(duì)于所述第1增益控制信號(hào)的變化的增益變化方向與所述第2放大器的相對(duì)于所述第2增益控制信號(hào)的變化的增益變化方向被設(shè)置為相反，所述第1增益控制信號(hào)與所述第2增益控制信號(hào)是共用的。
4.如權(quán)利要求書1所述的可變?cè)鲆骐娐?，其中，所述?放大器輸入和所述第2放大器輸入分別為差動(dòng)輸入。
5.如權(quán)利要求書4所述的可變?cè)鲆骐娐?，其中，所述?放大器輸出和所述第2放大器輸出分別為差動(dòng)輸出。
6.如權(quán)利要求書1所述的可變?cè)鲆骐娐?，其中，還包括第3放大器，具有第3放大器輸入和第3放大器輸出、并且其增益由第3增益控制信號(hào)所控制；所述第3放大器輸入與所述第1放大器輸出和所述第2放大器輸出相耦合。
7.如權(quán)利要求書6所述的可變?cè)鲆骐娐?，其中，包括用于在關(guān)斷所述第1放大器的輸出的同時(shí)，利用所述第3增益控制信號(hào)改變所述第3放大器的增益來校正因關(guān)斷所述第1放大器的輸出而產(chǎn)生的增益變化的增益校正電路，利用所述增益校正電路使所述第3放大器的輸出振幅不變。
8.如權(quán)利要求書1所述的可變?cè)鲆骐娐罚渲?，包括由?增益控制信號(hào)來生成所述第1增益控制信號(hào)和所述第2增益控制信號(hào)的增益控制信號(hào)變換電路。
9.如權(quán)利要求書6所述的可變?cè)鲆骐娐?，其中，包括由?增益控制信號(hào)來生成所述第1增益控制信號(hào)、所述第2增益控制信號(hào)以及所述第3增益控制信號(hào)的增益控制信號(hào)變換電路。
10.如權(quán)利要求書8所述的可變?cè)鲆骐娐?，其中，設(shè)置有增益校正電路，校正與根據(jù)模式切換信號(hào)關(guān)斷所述第1放大器的輸出相聯(lián)動(dòng)且通過關(guān)斷所述第1放大器的輸出而產(chǎn)生的增益變化部分，利用所述增益校正電路來使所述第3放大器輸出的振幅不變。
11.如權(quán)利要求書10所述的可變?cè)鲆骐娐?，其中，設(shè)置有通過將所述第4增益控制信號(hào)與參考信號(hào)進(jìn)行比較來輸出所述模式切換信號(hào)的檢測(cè)電路。
12.如權(quán)利要求書10所述的可變?cè)鲆骐娐?，其中，設(shè)置有通過將所述第3放大器的輸出振幅與參考信號(hào)進(jìn)行比較來輸出所述模式切換信號(hào)的檢測(cè)電路。
13.如權(quán)利要求書10所述的可變?cè)鲆骐娐罚渲?，設(shè)置有檢測(cè)電路，在該檢測(cè)電路中，通過在所述第3放大器輸出的后級(jí)連接放大器或者混合器電路，并將所述放大器或者所述混合器電路的輸出信號(hào)的振幅與參考信號(hào)進(jìn)行比較，從而輸出所述模式切換信號(hào)。
14.如權(quán)利要求書10所述的可變?cè)鲆骐娐?，其中，設(shè)置有通過將所述第1放大器的輸入振幅與參考信號(hào)進(jìn)行比較來輸出所述模式切換信號(hào)的檢測(cè)電路。
15.如權(quán)利要求書11所述的可變?cè)鲆骐娐罚渲?，所述檢測(cè)電路具有使用時(shí)鐘信號(hào)用于所述第4增益控制信號(hào)的檢測(cè)、并按某種時(shí)序進(jìn)行檢測(cè)的功能。
16.如權(quán)利要求書12所述的可變?cè)鲆骐娐?，其中，所述檢測(cè)電路具有使用時(shí)鐘信號(hào)用于所述第3放大器的輸出振幅的檢測(cè)、并按某種時(shí)序進(jìn)行檢測(cè)的功能。
17.如權(quán)利要求書13所述的可變?cè)鲆骐娐罚渲?，所述檢測(cè)電路具有使用時(shí)鐘信號(hào)用于所述放大器或者所述混合器電路的輸出信號(hào)的振幅的檢測(cè)、并按某種時(shí)序進(jìn)行檢測(cè)的功能。
18.如權(quán)利要求書14所述的可變?cè)鲆骐娐?，其中，所述檢測(cè)電路具有使用時(shí)鐘信號(hào)用于所述第1放大器的輸入信號(hào)的檢測(cè)、并按某種時(shí)序進(jìn)行檢測(cè)的功能。
19.如權(quán)利要求書11所述的可變?cè)鲆骐娐?，其中，包括模式切換狀態(tài)電路，在該模式切換狀態(tài)電路中，利用所述切換許可信號(hào)來實(shí)現(xiàn)允許所述第1放大器的切換動(dòng)作以及與其聯(lián)動(dòng)的所述增益校正電路的控制的激活狀態(tài)、和禁止所述第1放大器的切換動(dòng)作以及與其聯(lián)動(dòng)的所述增益校正電路的控制的休眠狀態(tài)。
20.如權(quán)利要求書1所述的可變?cè)鲆骐娐?，其中，在所述?放大器和所述第2放大器的輸入的前級(jí)包括具有增益可變功能的放大器或者增益控制器。
21.如權(quán)利要求書20所述的可變?cè)鲆骐娐?，其中，所述具有增益可變功能的放大器或者增益控制器在所述模式切換信號(hào)發(fā)生的同時(shí)改變?cè)鲆妗?br> 全文摘要
本發(fā)明提供一種可以在強(qiáng)輸入電平下實(shí)現(xiàn)低失真，并維持平滑的增益變化的可變?cè)鲆骐娐罚O(shè)有可由第1增益控制信號(hào)來進(jìn)行增益控制的高增益、低噪聲的第1放大器(10)、以及由第2增益控制信號(hào)來進(jìn)行增益控制的低增益、低失真的第2放大器(20)，第1和第2放大器(10、20)的輸出與第3放大器(30)相耦合。第1放大器(10)的輸入端與所述第2放大器(20)的輸入斷相互耦合，且第1放大器(10)的輸出端與所述第2放大器(20)的輸出端相互耦合。另外，根據(jù)模式切換信號(hào)將第1放大器(10)輸出導(dǎo)通或關(guān)斷。由第3放大器(30)來校正因第1放大器(10)的導(dǎo)通或關(guān)斷所產(chǎn)生的增益變化。
文檔編號(hào)H03G3/20GK1914795SQ20058000360
公開日2007年2月14日 申請(qǐng)日期2005年1月27日 優(yōu)先權(quán)日2004年1月30日
發(fā)明者田中崇敏, 日野拓生 申請(qǐng)人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社