JPS63185211A - モノリシツクマイクロ波増幅器 - Google Patents

モノリシツクマイクロ波増幅器

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JPS63185211A
JPS63185211A JP1601587A JP1601587A JPS63185211A JP S63185211 A JPS63185211 A JP S63185211A JP 1601587 A JP1601587 A JP 1601587A JP 1601587 A JP1601587 A JP 1601587A JP S63185211 A JPS63185211 A JP S63185211A
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resistor
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Juichi Ozaki
寿一 尾崎
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 (韮条上の利用分野) 本発明は七ノリノックマイクロ波地幅器の利得制岬回路
に関する。
(従来の技術) 近年マイクロ波固体回路ではG a A s等の半絶縁
性基板上に入出力整合回路やF E ’1’等の半導体
素子を一体化するモノリンツクマイクロ波集積回路(以
下MM I Cと称する)技術が装置の小形化。
低価格化が実現できるために広く用いられる傾向にある
。特にMMIC技術を用いたVHF帯からUHF帯をカ
バーする広帯域、低雑音増幅器は、CATV幹線博幅器
、車載電話用低雑音増幅器や衛星放送屋外受信機用IP
増幅器等への応用が知られている。これら各種の用途で
は総合利得を一定に保つために増幅器には利得側(財)
機能が要求されている。
第4図は従来用いられている利得制御機能付きMMIC
増幅器の構成の一例である。第4図に示すように利得制
御機能付きMMIC増幅器では、多くの場合利得制呻回
路部1を入力回路部2と出力回路部3の股間に設けてい
る。
ここでマイクロ波信号は入力回路部2に接続した入力端
子4に入力され、入力回路部2を介して利得制御回路部
IK、供給される。この利得制御回路部1ではオリ得制
御114I電圧供給端子5から供給された制量信号によ
り利得制御回路部1の利得が変化し、種々に増幅された
マイクロ波信号が出力される。さらにこの出力信号は出
力回路部3を介して出力端子6よ多出力される。父、オ
U侍制(財)回路1、入力回路部2及び出力回路部3に
はドレインバイアス供給端子7.ゲートバイアス供給端
子8からそれぞれドレインバイアス、ゲートバイアスが
供給される。
次に、この利得制御回路部1として従来から用いられる
回路の一例を第5図に示す。第5図に示すように利得制
御回路部はカスコード接続すした2個のUaAsFET
(11,12)を用い℃いる。すなわち増幅用FETI
Iのドレイン端子と利得制却用FET12のソース端子
は接続している。父、増幅用FETIIのゲート端子は
直流阻止用のキャパシタ13を介して信号入力端子14
及びゲートバイアス抵抗15を介してダートバイアス端
子16にそれぞれ接続している。−力、利得制御用FE
T12のゲート端子は利得制御用のゲートバイアス信号
Vcを供給するゲートバイアス端子17に接続し、ドレ
イン端子は直流阻止用のキャパシタ18を介して信号出
力端子19及びドレインバイアス抵抗20を介してドレ
インバイアス端子21にそれぞれ接続している。
このような構成の回路では、信号入力端子14へ供給さ
れたマイクロ波信号は増幅用FETIIにより増幅され
た後、利得制量用F E ’1’ 12を介して信号出
力端子19から出力される。このときゲートバイアス信
号をゲートバイアス端子17に供給し、利得制御用FE
T12のゲートバイアス電圧を変化させることで、利得
制御用FET12のドレイン・ソース間電圧が変化する
ために利得を制御することができる。
しかしながら第4図、第5図に示した構成のMM I 
C増幅器では、ドレインバイアス用電源以外に利得制御
用のバイアス電源が必要となるため、装置が複雑になり
発振等を起こしたり、電源変動により動作が不安定圧な
る恐れがあった。又、利得制御用のバイアス電源とゲー
トバイアス端子17との距離が長くなると、寄生インダ
クタンスが生じて利得制御用FETのゲートの負荷イン
ピーダンスが変化するので、増幅器の動作が不安定とな
る欠点も生じた。
(発明が解決しようとする問題点9 以上述べたように従来のモノリシックマイクロ波増幅器
では、利得を制御するための電源が必要であり、このた
めに装置が複雑になるので発振等が生じたり動作が不安
定になって性能が低下してしまう恐れが生じた。
そこで本発明ではこのような欠点を除去し、動作の安定
したモノリシックマイクロ波増幅器を提供することを目
的とする。
〔発明の構成」 (問題点を解決するための手段) 上記目的を達成するために本発明の増幅器では、カスコ
ード接続されたF E Tの増幅用F’ETのソース端
子と接地間に第1の抵抗及び第1のキャパ/りを接続し
、利得制御用FETのゲート端子と接地間に第2のキャ
パシタと可変抵抗器とを接続する。さらに利得制呻用F
ETのゲート端子及びドレイン端子はそれぞれ第2の抵
抗及びドレインバイアス抵抗を介し℃電源供給端子に接
続することにより構成する。
(作用) 本発明のMMIC増幅器では利得制御用FETのゲート
端子には第2の抵抗と可変抵抗によシミ源供給端子から
利得制御用電圧が供給される。又可変抵抗器の抵抗値を
変化させ、利得制舞用FETのゲート端子に供給される
ゲート電圧を変化させると、増幅用F E Tのソース
端子に接続した第1抵抗により利得制御用FETのドレ
イン・ソース間電圧が変化する。すなわち、増幅用FE
Tで増幅されたマイクロ波信号をま第1」得制(財)回
路により利得制御が行なわれて出力される。
したがって、オlJh制抑用FETのゲート端子へ供給
する制量信号を供給する電源を耕たに設ける必要がなく
装置の構成を簡単にすることができる。
(実施例) 以下本発明の一つの実施例を図面を参照して説明する。
本発明のモノリンツクマイクロ波増幅器は利得制御回路
を改良したものであり、入力回路部や出力回路部あるい
はそれらと利得制却回路との接続(ま第4図に示した従
来のモノリシックマイクロ波増幅器と同様である。第1
図は本発明に係る利得制御回路を示したものであり、第
5図の従来の利得制却回路と共通する部分には同一の番
号を付した。
第1図に示すように利得制御回路は、カスコード接続さ
れた2個の1’ E Tの第1のF E T (以下増
幅用F E Tと称する)11のゲートfi子は直流阻
止用キャパシタ13を介して入力端子14及び抵抗31
を介して接地端子とそれぞれ接続している。又、増幅用
FETIIのソース電極は並列に接続された抵抗32と
バイパス用キャパ7夕33を介して接地している。
一力、カスコード接幌された第20FET(以下オリ得
制岬用FETと称する)12のゲート端子は外部に設け
られる可変抵抗器34を介して接地端子及び抵抗35を
介してドレインバイアス端子21にそれぞれ接続してい
る。父、オll得制御用FET12のドレイン端子はド
レインバイアス抵抗20を介してドレインバイアス端子
及び直流阻止用コンデンサ18を介して出力端子19に
それぞれ接続している。
以上の構成のモノリンツクマイクロ波増幅器では、入力
回路部を逍つ℃入力端子17に供給した入力信号は増幅
用F E T 11で増幅された後、利得制御用FET
12のソース端子に供給する。
入端子21から制(財)用電圧が供給される。ここで、
可変抵抗器34の抵抗値を変化させることにより利得側
(財)用FET12のゲート端子罠供給されるゲート電
圧が変化し、文壇幅用FETIIのソース端子には抵抗
32が接続されるので、利得制御用FET12のドレイ
ン・ソース間電圧が変化して利得制御用FET 12の
ドレイン端子かう出力されるマイクロ波信号は変化する
。したがつ℃、従来便用されていた利得制御用の電源が
不要になる。
なお、利得制御用FET12のゲート端子には尚周波を
短絡させるためにキャパシタ36を接続しているが、可
変抵抗器34.抵抗35を抵抗値が1〜4にΩのものを
使用することにより、キャパシタ36の値は3〜5PF
に設計すれば高周波では充分低インヒーダンスとなりキ
ャパシタ36の小形化を図ることができる。父、増幅用
FET11のゲート端子に接続されるゲートバイアス用
抵抗31を接地することによりゲートバイアス電源が不
要になる。
ところで、可変抵抗器34を変化させて増幅用FETの
利得を制御する場合、可変抵抗器34の抵抗値が高周波
短絡用キャパシタ36のインピーダンスより小さくなり
、可変抵抗器34と利得制御用FET12のゲート端子
との距離が長くなるとMMIC増幅器の動作が不安定と
なることがある。この問題を解決するために本発明の他
の実施例を第2図に示す。
すなわち、第2図は第1図に示した不発明の第1の実施
例において、利得制御用F E T 12のゲート端子
に抵抗41を介して可変抵抗器34゜抵抗35.高尚v
短絡用キャバンタ36を接続し、父、ゲート端子には一
端が接地されたキャパシタ42を接続している。
このような構成にすることにより可変抵抗器34の抵抗
値の変化に関係なくゲートの終端条件が一定になり、可
変抵抗器34の抵抗値が小さくなっても抵抗41により
利得制間用壬’ET12のゲート側インピーダンスはほ
ぼ一定となってMMIC増幅器を安定に動作させること
ができる。
又、第1図のMMIC増幅器の利得制御回路において2
個のPET(11,12)のかわりにデデュアルゲ−)
FETを使用し又もよい。すなわち、デュアルグー)F
ETの第1のゲート端子。
ソース端子をそれぞれ増幅用FETIIのゲート端子、
ソース端子の接続個所に接続し、デュアルゲートFET
の第2のゲート端子、ソース端子をそれぞれ利得制量用
1”ET12のゲート端子、ドレイン端子の接続個所に
接続した回路を構成することも可能である。
第3図にデュアルグー)FET43を使用したMMIC
増幅器の利得制御回路部を示すが、動作は第1図に示し
た2個のFETを使用した利得制岬回路部と同様であり
、外部に設けた可変抵抗器34の抵抗値を変化させるこ
とによジオU得が変化する。したがつ℃利得変化用の外
部電源を必要とせず、回路の小形化を図ることができる
〔発明の効果〕
以上述べたように本発明によれば、MMIC増幅器の利
得を制峙する場合、ドレインバイアス電源を利用して行
うので、利得を制御するための電源が不必要になり、発
振が起きにくく動作の安定したMMIC増幅器を提供す
ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明のMMIC増幅器に係る利得制御回路部
を示す回路図、第2図及び第3図は本発明の他の実施例
を示す回路図、第4図(ま従来のMM、 I C増幅器
の構成図、第5図は従来の利得制量14・・・・・・入
力端子、19・・・・・・出力端子、21・・・・・・
ドレインバイアス供給端子、31,32.35・・・・
・・抵抗、:34・・・・・・可変抵抗器、36・・・
・・・高陶波バイパス用キギパンタ。 代理人 弁理士  則 近 恵 佑 同     竹 花 喜久男

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)そのゲート端子に入力されるマイクロ波信号を増
    幅する第1のFETと、そのソース端子が前記第1のF
    ETのドレイン端子に接続し、そのドレイン端子から増
    幅されたマイクロ波信号を出力する第2のFETと、前
    記第1のFETのゲート端子と接地間に接続したゲート
    バイアス抵抗と、前記第1のFETのソース端子と接地
    間に接続し、互いに並列接続した第1の抵抗及び第1の
    キャパシタと、前記第2のFETのドレイン端子と電源
    供給端子間に接続したドレインバイアス抵抗と、前記第
    2のFETのゲート端子と接地間に接続した可変抵抗器
    及び第2のキャパシタと、前記第2のFETのゲート端
    子と前記電源供給端子間に接続した第2の抵抗とを具備
    することを特徴とするモノリシックマイクロ波増幅器。
  2. (2)前記可変抵抗器、第2のキャパシタ及び前記第2
    の抵抗が第3の抵抗を介して前記第2のFETのゲート
    端子に接続し、かつ前記第2のFETのゲート端子と接
    地間に第3のキャパシタを接続することを特徴とする特
    許請求の範囲第(1)項記載のモノリシックマイクロ波
    増幅器
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