[发明专利]可变增益放大器以及采用它的混频器及正交调制器

说明书

本申请是发明名称为“可变增益放大器以及采用它的混频器及正交调制器”、申请日为2006年03月30日、申请号为200610068354.5的分案申请。

技术领域

本发明，涉及例如在CDMA无线终端的发送部等中使用的可变增益放大器及使用该可变增益放大器的混频器以及正交调制器。

背景技术

随着码分多址联接方式(Code Division Multiple Access：以下称作“CDMA”)的普及，与CDMA方式对应的无线机(以下称作“CDMA无线终端”)的研究开发也越来越广泛。CDMA无线终端的发送部中，必须进行70dB以上的发送功率控制，可变增益放大器起着较大的作用。而且，在发送部中使用的可变增益放大器，要求(1)低耗电量，(2)低失真，以及(3)确保增益的连续性。具体来说，所谓“低耗电量”是指，可在增益低、输出电平低的情况下设定为低耗电量；所谓“低失真”是指，即使增益变化，饱和输入电平也不变化；所谓“确保增益的连续性”是指，增益可连续地变化。

例如，现有的可变增益放大器之一，由具有多个差动放大器的增益控制电路来控制增益(例如参照专利文献1)。各个差动放大器，由两个晶体管构成，各个差动放大器的一个晶体管的基极被共同连接，各个差动放大器的另一个晶体管的基极分别与不同的基准电压连接。此外，差动放大器的对应的两个晶体管的集电极被共同连接，各个晶体管的负载电阻由电阻元件构成。从外部输入的第1增益控制电压，被变换为与热电压成比例的电压后，提供给各个差动放大器的一个晶体管的被共同连接的基极。通过这种增益控制电路进行增益控制的可变增益放大器的特征在于，通过比较简单的构成来确保对来自外部的增益控制电压的增益的连续性，而且提高该增益的直线性。在以后的说明中，增益控制电压意味着增益控制信号。

此外，现有的其他可变增益放大器，具备由第1的构成一对的晶体管构成的第1差动放大电路和由第2的构成一对的晶体管构成的第2差动放大电路(例如参照专利文献2)。该可变增益放大器中，如果来自外部的增益控制电压上升，则增益大的第1差动放大电路的偏置电流增大，第1差动放大电路的增益增大，整体的增益变高。另一方面，如果来自外部的增益控制电压降低，则增益小的第2差动放大电路的偏置电流增大，第2差动放大电路的增益增大，其影响增加，成为饱和输入电平高的增益电路，同时增益变低。通过该构成，由于增益上升时，第2差动放大电路的偏置电流减少，因此能够削减耗电量。即该可变增益放大器，具有能够削减耗电量的特征。

还有，现有的其他可变增益放大器，将输入电压变换为电流，将该转换后的电流放大并输出时，通过根据来自外部的增益控制电压切换各个开关，来控制输出的电流的量(例如参照专利文献3)。该可变增益放大器，具有能够在增益低时减小消耗电流的特征。

另外，现有的其他可变增益放大器中，通过电流值和开始电平各不相同的多个可变电流源构成偏置电流生成电路，并且该偏置电流生成电路向构成通信用高频功率放大电路的线性放大器供给偏置电流，由输入控制电压控制这些可变电流源，并合成这些电流形成偏置电流，同时使该合成电流相对输入控制电压呈指数函数地进行变化(例如参照专利文献4)。

此外，现有的其他可变增益放大器中，由具有简并阻抗元件(degenerateimpedance)的互导放大器和可变电流源构成，该可变电流源，配置为向该互导放大器供给电流，并构成为根据增益控制电压(V_GC)而使该电流与互导放大器的有效简并阻抗同时变化(例如参照专利文献5)。

但是，通过具有多个差动放大器的增益控制电路控制增益的可变增益放大器，存在不能对各个增益改变消耗电流的缺点。此外，具有两个差动放大器的可变增益放大器，虽然在大多数的中间电平的增益下饱和输入电平较低，但增益小的第2差动放大电路的偏置电流增大后第1差动放大电路的影响变小时，饱和输入电平变高，即存在饱和输入电平变化的缺点。还有，通过切换各个开关来控制电流量的可变放大器，存在只能对来自外部的增益控制电压进行离散的增益控制，不能进行连续控制的缺点。

即现有的可变增益放大器，存在的课题在于，不能同时满足上述三个特性，即：可在增益低且输出电平低的情况下，设定为低耗电量的低耗电量化；即使增益变化，饱和输入电平也不变化的低失真化；以及，能确保连续的增益的增益连续性的特性。

【专利文献1】特开2000-232328号公报

【专利文献2】特开2003-023331号公报

【专利文献3】特开平11-340760号公报