JP4976114B2 - 増幅器 - Google Patents
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Description
特許文献1に開示された構成は、電界効果トランジスタにも適用することが可能であり、図4には、かかる構成例が示されており、以下、同図を参照しつつ電界効果トランジスタを用いた回路について説明する。
この増幅器は、電界効果トランジスタをゲート接地2段構成としたものである。すなわち、相互にゲートが接地された第1及び第2の電界効果トランジスタ15,17により構成された第1のカレントミラー回路21と、同じく相互にゲートが接地された第3及び第4の電界効果トランジスタ16,18により構成された第2のカレントミラー回路2が縦続接続されて構成されたものとなっている。
また、第4の電界効果トランジスタ18のドレインは、電流供給端子3Aに接続され、外部から電流供給されるようになっている。
ところが、電界効果トランジスタを、ゲート接地で用いた場合、入力負荷反射係数Γoptと入力反射係数は、スミス図上で離れた場所にあり、入力整合を取るためにゲート幅を狭くするとΓoptが整合の中心から離れるため、雑音指数が悪化するという結果を招く。
さらに、図4に示された構成では、ゲートを交流的に十分に接地するキャパシタが必要となるが、2つのカレントミラー回路のそれぞれにおいてキャパシタが必要となるため、増幅器を集積回路化する場合に、チップ面積の増大を招くという問題がある。
本発明の他の目的は、広帯域化及び低雑音化を実現しつつ、集積回路化の際にチップ面積の増大を極力抑えることのできる増幅器を提供することにある。
2以上のゲート接地された電界効果トランジスタが縦続接続されて構成されてなる増幅器であって、
前記電界効果トランジスタのゲートは、共用バイパスキャパシタを介して接地されると共に、ゲート電圧が印加される基準電圧端子に接続されて同電位とされる一方、
当該増幅器の入出力間に、抵抗器とキャパシタとが直列接続されてなるRC直列回路が接続されてなるものである。
かかる構成において、前記RC直列回路を、出力段を構成する電界効果トランジスタのソース・ドレイン間に接続した構成としても好適である。
また、複数縦続接続された電界効果トランジスタのゲートを、1つの共用バイパスキャパシタを介してグランドに接続する構成としたので、チップ面積の縮小化が容易となり、より安価な増幅器を提供することができる。
さらに、特に、RC直列回路を、最終段の電界効果トランジスタのソース・ドレイン間にのみ設ける構成とすることにより、入力段へ与える影響を小さくし、雑音指数の更なる改善を図ることができる。
なお、以下に説明する部材、配置等は本発明を限定するものではなく、本発明の趣旨の範囲内で種々改変することができるものである。
最初に、本発明の実施の形態における増幅器の第1の構成例について、図1を参照しつつ説明する。
本発明の実施の形態における増幅器は、第1及び第2の電界効果トランジスタ4,5と、RC直列回路10と、チョークインダクタ7と、共用バイパスキャパシタ6とを主たる構成要素として構成されたものとなっている。
また、第2の電界効果トランジスタ2のドレインは、出力端子2に接続されている。
このRC直列回路10は、抵抗器8と、キャパシタ9とから構成されており、抵抗器8の一端が第1の電界効果トランジスタ4のソースに、キャパシタ9の一端が第2の電界効果トランジスタ5のドレインに、それぞれ接続され、抵抗器8の他端とキャパシタ9の他端が相互に接続されたものとなっている。すなわち、換言すれば、RC直列回路10は、入力端子1と出力端子2の間に接続されたものとなっている。
出力端子2への電源電圧の印加によって、その電源電圧は、第2の電界効果トランジスタ5のドレインに供給される一方、第1の電界効果トランジスタ4のソースがチョークインダクタ7によりグランドに接続されているため、第1及び第2の電界効果トランジスタ4,5には、動作電流が流れることとなる。
したがって、第1及び第2の電界効果トランジスタ4,5のゲートは、同電位であるので、第1の電界効果トランジスタ4のドレイン・ソース間電圧は、非常に小さくなる。
その結果、第1の電界効果トランジスタ4は、利得が低くなると共に、ソース側から見たインピーダンスは高くなる。
このように前段に、ドレイン・ソース間電圧の小さい第1の電界効果トランジスタ4を用いることで、従来のゲート接地された電界効果トランジスタに比して増幅器の入力インピーダンスが高くなり、整合が容易となる。
また、図3において、実線の特性線は、図1に示された構成例における出力反射係数の周波数変化を、点線の特性線は、従来回路、すなわち、図1に示されたようなRC直列回路10を有しない構成の増幅器における出力反射係数の周波数変化を、それぞれ示している。
なお、図1に示された構成例と同一の構成要素については、同一の符号を付して、その詳細な説明を省略し、以下、異なる点を中心に説明する。
この第2の構成例は、RC直列回路10を設ける位置が図1に示された構成例と異なるもので、他の部分の構成は、図1に示された構成例と同一となっているものである。
すなわち、抵抗器8の一端とキャパシタ9の一端が相互に接続される一方、抵抗器8の他端は、第2の電界効果トランジスタ5のソースに、キャパシタ9の他端は、第2の電界効果トランジスタ5のドレインに、それぞれ接続されたものとなっている。
なお、RC直列回路10は、雑音を発生させるが、その影響、特に、入力端子1に対する影響は、第2の構成例の方が図1に示された構成例に比較して小さくなり、その点で、第2の構成例は、良好な雑音指数を得ることができるものとなっている。
5…第2の電界効果トランジスタ
6…共用バイパスキャパシタ
10…RC直列回路
Claims (2)
- 2以上のゲート接地された電界効果トランジスタが縦続接続されて構成されてなる増幅器であって、
前記電界効果トランジスタのゲートは、共用バイパスキャパシタを介して接地されると共に、ゲート電圧が印加される基準電圧端子に接続されて同電位とされる一方、
当該増幅器の入出力間に、抵抗器とキャパシタとが直列接続されてなるRC直列回路が接続されてなることを特徴とする増幅器。 - 前記RC直列回路を、出力段を構成する電界効果トランジスタのソース・ドレイン間に接続してなることを特徴とする請求項1記載の増幅器。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2006325583A JP4976114B2 (ja) | 2006-12-01 | 2006-12-01 | 増幅器 |
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Family
ID=39602489
Family Applications (1)
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JP2006325583A Active JP4976114B2 (ja) | 2006-12-01 | 2006-12-01 | 増幅器 |
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