JP2001077641A - 低ノイズアンプ回路及びそれを用いた無線通信機 - Google Patents
低ノイズアンプ回路及びそれを用いた無線通信機Info
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- JP2001077641A JP2001077641A JP25214499A JP25214499A JP2001077641A JP 2001077641 A JP2001077641 A JP 2001077641A JP 25214499 A JP25214499 A JP 25214499A JP 25214499 A JP25214499 A JP 25214499A JP 2001077641 A JP2001077641 A JP 2001077641A
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- noise amplifier
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 シングルエンド入力でディファレンシャル相
当のゲインを提供する。 【解決手段】 −１ゲインのアンプの機能を備える回路
を使用することで、差動入力を作ることが可能となっ
た。このためゲイン特性はシングルエンド構成よりも２
倍かせぐことができる。 【効果】 シングルエンド構成より２倍大きいゲインを
得ることができる。
当のゲインを提供する。 【解決手段】 −１ゲインのアンプの機能を備える回路
を使用することで、差動入力を作ることが可能となっ
た。このためゲイン特性はシングルエンド構成よりも２
倍かせぐことができる。 【効果】 シングルエンド構成より２倍大きいゲインを
得ることができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術的分野】本発明は低ノイズアンプ回
路に関するものであり、その回路を用いた無線通信機に
関する。
路に関するものであり、その回路を用いた無線通信機に
関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の低ノイズアンプ回路の例として、
カスコードタイプのシングルエンドの低ノイズアンプ回
路があり、例えば Thomas H. Leeの " The Design of C
MOSRadio Frequency Integrated Circuits :p288〜p292
"で説明されている。図１は、この様なカスコードタイ
プの低ノイズアンプ回路を示している。回路の詳しい説
明は他の文献に譲り、従来のシングルエンドタイプの低
ノイズアンプの欠点を述べる。
カスコードタイプのシングルエンドの低ノイズアンプ回
路があり、例えば Thomas H. Leeの " The Design of C
MOSRadio Frequency Integrated Circuits :p288〜p292
"で説明されている。図１は、この様なカスコードタイ
プの低ノイズアンプ回路を示している。回路の詳しい説
明は他の文献に譲り、従来のシングルエンドタイプの低
ノイズアンプの欠点を述べる。
【０００３】一般に高周波を扱う回路はコモンモードノ
イズを排除するために、通常、差動構成とする。しか
し、無線通信分野では受信機への入力はシングルエンド
であることが普通である。そのためバラン(balance - u
nbalance変換)でシングル・ディファレンシャル変換を
してＩＣへ差動信号を供給する場合と、またはシングル
エンドの低ノイズアンプの後段でシングル・ディファレ
ンシャル変換をする場合があった。
イズを排除するために、通常、差動構成とする。しか
し、無線通信分野では受信機への入力はシングルエンド
であることが普通である。そのためバラン(balance - u
nbalance変換)でシングル・ディファレンシャル変換を
してＩＣへ差動信号を供給する場合と、またはシングル
エンドの低ノイズアンプの後段でシングル・ディファレ
ンシャル変換をする場合があった。
【０００４】ところが、前記それぞれの場合には各々欠
点がある。つまり、前者の場合バランを使用する場合は
外付け回路が増えてしまうためシステム全体としてコス
トが高くなる。また、後者の場合ＩＣ内部でシングル・
ディファレンシャル変換をする場合はＮＦの悪化や消費
電流の増大をまねく可能性がある。ここでＮＦは、出力
のＳ／Ｎと入力のＳ／Ｎの比で定義されるもので、ノイ
ズレベルの増加を表現するものである。
点がある。つまり、前者の場合バランを使用する場合は
外付け回路が増えてしまうためシステム全体としてコス
トが高くなる。また、後者の場合ＩＣ内部でシングル・
ディファレンシャル変換をする場合はＮＦの悪化や消費
電流の増大をまねく可能性がある。ここでＮＦは、出力
のＳ／Ｎと入力のＳ／Ｎの比で定義されるもので、ノイ
ズレベルの増加を表現するものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述の課
題、つまり、システム全体としてコストが高くなった
り、ＮＦの悪化、消費電流の増加する課題を解決する低
ノイズアンプ回路を提供し、その低ノイズアンプ回路を
用いた無線通信機の受信特性を向上させる。
題、つまり、システム全体としてコストが高くなった
り、ＮＦの悪化、消費電流の増加する課題を解決する低
ノイズアンプ回路を提供し、その低ノイズアンプ回路を
用いた無線通信機の受信特性を向上させる。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明者は、前記課題を
解決するために、低ノイズアンプ回路の入力トランジス
タをー１ゲインの増幅度のトランジスタにすることによ
ってシングル・ディファレンシャル回路を兼ねることを
見いだし、本発明に至った。つまり、請求項１に係る低
ノイズアンプ回路は、カスコードタイプのシングルエン
ドの低ノイズアンプ回路において、該低ノイズアンプ回
路の入力トランジスタがー１ゲインの増幅度であって、
ディファレンシャルペアを形成することを特徴とする。
解決するために、低ノイズアンプ回路の入力トランジス
タをー１ゲインの増幅度のトランジスタにすることによ
ってシングル・ディファレンシャル回路を兼ねることを
見いだし、本発明に至った。つまり、請求項１に係る低
ノイズアンプ回路は、カスコードタイプのシングルエン
ドの低ノイズアンプ回路において、該低ノイズアンプ回
路の入力トランジスタがー１ゲインの増幅度であって、
ディファレンシャルペアを形成することを特徴とする。
【０００７】また、請求項２に係る低ノイズアンプ回路
は、請求項１記載の低ノイズアンプ回路において、前記
入力トランジスタは入力する入力信号レベルと合致した
反転出力を出力することを特徴とする。また、請求項３
に係る低ノイズアンプ回路は、請求項１または２記載の
低ノイズアンプ回路において、前記入力トランジスタを
構成として組み合わせた全差動増幅回路であることを特
徴とする。また、請求項４に係る無線通信機は、請求項
１乃至３に記載の低ノイズアンプ回路を有していること
を特徴とする。
は、請求項１記載の低ノイズアンプ回路において、前記
入力トランジスタは入力する入力信号レベルと合致した
反転出力を出力することを特徴とする。また、請求項３
に係る低ノイズアンプ回路は、請求項１または２記載の
低ノイズアンプ回路において、前記入力トランジスタを
構成として組み合わせた全差動増幅回路であることを特
徴とする。また、請求項４に係る無線通信機は、請求項
１乃至３に記載の低ノイズアンプ回路を有していること
を特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下に差動構成の低ノイズアンプ
回路（図２）と同等の素子数でシングル・ディファレン
シャル変換を兼ね、差動構成と同等の性能を引き出すた
めの手段を説明する。本発明は、カスコードタイプのシ
ングルエンド低ノイズアンプ回路の入力トランジスタを
ー１ゲインのアンプとして機能する回路を構成し、この
構成を使用して低ノイズアンプ回路への入力とともにデ
ィファレンシャルペアに入れてやると差動増幅が可能に
なる。
回路（図２）と同等の素子数でシングル・ディファレン
シャル変換を兼ね、差動構成と同等の性能を引き出すた
めの手段を説明する。本発明は、カスコードタイプのシ
ングルエンド低ノイズアンプ回路の入力トランジスタを
ー１ゲインのアンプとして機能する回路を構成し、この
構成を使用して低ノイズアンプ回路への入力とともにデ
ィファレンシャルペアに入れてやると差動増幅が可能に
なる。
【０００９】そのためゲイン特性はシングルエンド構成
よりも２倍かせぐことができ、さらに−１ゲインの回路
も必要最小限の素子数で構成しているためＮＦの悪化は
まねかない。また、本発明の無線通信機は、上記本発明
の低ノイズアンプ回路を無線通信機の受信の初段増幅器
として使用される。それによって無線通信機の受信特性
を向上させる。
よりも２倍かせぐことができ、さらに−１ゲインの回路
も必要最小限の素子数で構成しているためＮＦの悪化は
まねかない。また、本発明の無線通信機は、上記本発明
の低ノイズアンプ回路を無線通信機の受信の初段増幅器
として使用される。それによって無線通信機の受信特性
を向上させる。
【００１０】
【実施例１】図３に本発明の実施例を示す。Ｑ１、Ｑ２
がディファレンシャルペアであるカスコードタイプの構
成をとっている。ここで、Ｑ１が入力トランジスタとな
る。Ｑ１の出力振幅がＱ１への入力と同じ振幅になる様
にゲインを調整し、さらにＱ１のベース電位と同じにな
る様にＱ２のバイアス電位を決めている。この結果、入
力トランジスタＱ１はー１ゲインとなる。この構成を採
用することで、必要最小限の素子数で全差動アンプとす
ることができる。
がディファレンシャルペアであるカスコードタイプの構
成をとっている。ここで、Ｑ１が入力トランジスタとな
る。Ｑ１の出力振幅がＱ１への入力と同じ振幅になる様
にゲインを調整し、さらにＱ１のベース電位と同じにな
る様にＱ２のバイアス電位を決めている。この結果、入
力トランジスタＱ１はー１ゲインとなる。この構成を採
用することで、必要最小限の素子数で全差動アンプとす
ることができる。
【００１１】
【実施例２】図４に実施例１をＣＭＯＳで実現した場合
の実施例を示す。Ｍ１、Ｍ２がディファレンシャルペア
であるカスコードタイプの構成をとっている。ここで、
Ｍ１が入力トランジスタとなる。Ｍ１の出力振幅がＭ１
への入力と同じ振幅になる様にゲインを調整し、さらに
Ｍ１のゲート電位と同じになる様にＭ２のバイアス電位
を決めている。この結果、入力トランジスタＭ１はー１
ゲインとなる。
の実施例を示す。Ｍ１、Ｍ２がディファレンシャルペア
であるカスコードタイプの構成をとっている。ここで、
Ｍ１が入力トランジスタとなる。Ｍ１の出力振幅がＭ１
への入力と同じ振幅になる様にゲインを調整し、さらに
Ｍ１のゲート電位と同じになる様にＭ２のバイアス電位
を決めている。この結果、入力トランジスタＭ１はー１
ゲインとなる。
【００１２】
【実施例３】図５にセルフバイアスタイプの実施例を示
す。Ｑ１、Ｑ２がディファレンシャルペアであるカスコ
ードタイプの構成をとっている。ここで、Ｑ１が入力ト
ランジスタとなる。Ｑ１の出力振幅がＱ１への入力と同
じ振幅になる様にゲインを調整し、さらにＱ１、Ｑ２の
動作点はベースとコレクタを抵抗で接続するセルフバイ
アスで決めている。この結果、入力トランジスタＱ１は
−１ゲインとなる。この構成を採用することで、必要最
小限の素子数で全差動アンプとすることができる。
す。Ｑ１、Ｑ２がディファレンシャルペアであるカスコ
ードタイプの構成をとっている。ここで、Ｑ１が入力ト
ランジスタとなる。Ｑ１の出力振幅がＱ１への入力と同
じ振幅になる様にゲインを調整し、さらにＱ１、Ｑ２の
動作点はベースとコレクタを抵抗で接続するセルフバイ
アスで決めている。この結果、入力トランジスタＱ１は
−１ゲインとなる。この構成を採用することで、必要最
小限の素子数で全差動アンプとすることができる。
【００１３】
【実施例４】図６に実施例１をＣＭＯＳで実現した場合
の実施例を示す。Ｍ１、Ｍ２がディファレンシャルペア
であるカスコードタイプの構成をとっている。ここで、
Ｍ１が入力トランジスタとなる。Ｍ１の出力振幅がＭ１
への入力と同じ振幅になる様にゲインを調整し、さらに
Ｍ１、Ｍ２の動作点はゲートとドレインを抵抗で接続す
るセルフバイアスで決めている。この結果、入力トラン
ジスタＭ１はー１ゲインとなる。
の実施例を示す。Ｍ１、Ｍ２がディファレンシャルペア
であるカスコードタイプの構成をとっている。ここで、
Ｍ１が入力トランジスタとなる。Ｍ１の出力振幅がＭ１
への入力と同じ振幅になる様にゲインを調整し、さらに
Ｍ１、Ｍ２の動作点はゲートとドレインを抵抗で接続す
るセルフバイアスで決めている。この結果、入力トラン
ジスタＭ１はー１ゲインとなる。
【００１４】
【発明の効果】本発明の低ノイズアンプ回路によって、
ＮＦ特性が良く、低い消費電流で回路全体も大きくなら
ず、安価なシングルエンドの低ノイズアンプ回路が可能
となり、その低ノイズアンプ回路を用いた無線通信機に
おいても受信特性の優れた無線通信機が得られる。
ＮＦ特性が良く、低い消費電流で回路全体も大きくなら
ず、安価なシングルエンドの低ノイズアンプ回路が可能
となり、その低ノイズアンプ回路を用いた無線通信機に
おいても受信特性の優れた無線通信機が得られる。
【図１】（ａ）バイポーラで構成したカスコードタイプ
の低ノイズアンプ回路構成例 （ｂ）ＣＭＯＳで構成したカスコードタイプの低ノイズ
アンプ回路構成例
の低ノイズアンプ回路構成例 （ｂ）ＣＭＯＳで構成したカスコードタイプの低ノイズ
アンプ回路構成例
【図２】（ａ）バイポーラで構成した差動低ノイズアン
プ回路の構成例 （ｂ）ＣＭＯＳで構成した差動低ノイズアンプ回路の構
成例
プ回路の構成例 （ｂ）ＣＭＯＳで構成した差動低ノイズアンプ回路の構
成例
【図３】本発明の実施例１
【図４】本発明の実施例２
【図５】本発明の実施例３
【図６】本発明の実施例４
Claims (4)
- 【請求項１】 カスコードタイプのシングルエンドの低
ノイズアンプ回路において、該低ノイズアンプ回路の入
力トランジスタがー１ゲインの増幅度であって、ディフ
ァレンシャルペアを形成することを特徴とする低ノイズ
アンプ回路。 - 【請求項２】 請求項１記載の低ノイズアンプ回路にお
いて、前記入力トランジスタは入力する入力信号レベル
と合致した反転出力を出力することを特徴とする低ノイ
ズアンプ回路。 - 【請求項３】 請求項１または２記載の低ノイズアンプ
回路において、前記入力トランジスタを構成として組み
合わせた全差動増幅回路であることを特徴とする低ノイ
ズアンプ回路。 - 【請求項４】 請求項１乃至３に記載の低ノイズアンプ
回路を有していることを特徴とする無線通信機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25214499A JP2001077641A (ja) | 1999-09-06 | 1999-09-06 | 低ノイズアンプ回路及びそれを用いた無線通信機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25214499A JP2001077641A (ja) | 1999-09-06 | 1999-09-06 | 低ノイズアンプ回路及びそれを用いた無線通信機 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001077641A true JP2001077641A (ja) | 2001-03-23 |
Family
ID=17233097
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25214499A Pending JP2001077641A (ja) | 1999-09-06 | 1999-09-06 | 低ノイズアンプ回路及びそれを用いた無線通信機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001077641A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7528656B2 (en) | 2006-06-15 | 2009-05-05 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Push-pull amplifier and method for low noise amplification |
| US7688146B2 (en) | 2006-03-01 | 2010-03-30 | Princeton Technology Corporation | Single-ended input to differential-ended output low noise amplifier |
| JP2016540449A (ja) * | 2013-12-19 | 2016-12-22 | クアルコム，インコーポレイテッド | 低雑音増幅器（ｌｎａ）の非線形２次生成物に関するひずみ消去 |
-
1999
- 1999-09-06 JP JP25214499A patent/JP2001077641A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7688146B2 (en) | 2006-03-01 | 2010-03-30 | Princeton Technology Corporation | Single-ended input to differential-ended output low noise amplifier |
| US7528656B2 (en) | 2006-06-15 | 2009-05-05 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Push-pull amplifier and method for low noise amplification |
| JP2016540449A (ja) * | 2013-12-19 | 2016-12-22 | クアルコム，インコーポレイテッド | 低雑音増幅器（ｌｎａ）の非線形２次生成物に関するひずみ消去 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Effective date: 20060822 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20090123 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Effective date: 20090203 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20090330 |
|
| RD03 | Notification of appointment of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423 Effective date: 20090330 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Effective date: 20090428 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 |