(57)【要約】【課題】消費電流及び面積を増やすことなく、利得を増加させること。【解決手段】入力信号がソース端子に入力される第１のトランジスタ１０１と、第１のトランジスタ１０１のソース端子とゲート端子との間に接続される反転増幅回路１０８と、第１のトランジスタ１０１のソース端子と、グラウンド又は電源電圧との間に接続される第２のトランジスタ１０２と、を具備し、第２のトランジスタ１０２のゲート端子には、入力信号と逆極性の信号が入力される。【選択図】図１
2014176048.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力信号がソース端子に入力される第１のトランジスタと、
前記第１のトランジスタのソース端子とゲート端子との間に接続される反転増幅回路と、
前記第１のトランジスタのソース端子と、グラウンド又は電源電圧との間に接続される第２のトランジスタと、
を具備し、
前記第２のトランジスタのゲート端子には、前記入力信号と逆極性の信号が入力される、
増幅回路。
【請求項２】
前記第２のトランジスタのゲート端子には、前記反転増幅回路によって極性が反転され、増幅された前記入力信号が入力される、
請求項１記載の増幅回路。
【請求項３】
前記反転増幅回路における利得は可変である、
請求項２記載の増幅回路。
【請求項４】
信号の極性を反転する極性反転回路、を更に具備し、
前記第２のトランジスタのゲート端子には、前記極性反転回路によって極性が反転された前記入力信号が入力される、
請求項１記載の増幅回路。
【請求項５】
第１の入力信号、及び、前記第１の入力信号と逆極性の第２の入力信号を差動入力信号とする増幅回路であって、
前記第１の入力信号がソース端子に入力される第１のトランジスタと、
前記第２の入力信号がソース端子に入力される第２のトランジスタと、
前記第１のトランジスタのソース端子と前記第２のトランジスタのゲート端子との間に接続され、前記第１の入力信号を増幅する第１の非反転増幅回路と、
前記第２のトランジスタのソース端子と前記第１のトランジスタのゲート端子との間に接続され、前記第２の入力信号を増幅する第２の非反転増幅回路と、
前記第１のトランジスタのソース端子と、グラウンド又は電源電圧との間に接続される第３のトランジスタと、
前記第２のトランジスタのソース端子と、グラウンド又は電源電圧との間に接続される第４のトランジスタと、
を具備し、
前記第３のトランジスタのゲート端子には、前記第１の入力信号と逆極性の信号が入力され、
前記第４のトランジスタのゲート端子には、前記第２の入力信号と逆極性の信号が入力される、
増幅回路。
【請求項６】
前記第３のトランジスタのゲート端子には、前記第２の非反転増幅回路によって増幅された前記第２の入力信号が入力され、
前記第４のトランジスタのゲート端子には、前記第１の非反転増幅回路によって増幅された前記第１の入力信号が入力される、
請求項５記載の増幅回路。
【請求項７】
前記第１の非反転増幅回路における利得、及び、前記第２の非反転増幅回路における利得は可変である、
請求項６記載の増幅回路。
【請求項８】
前記第３のトランジスタのゲート端子には、前記第２の入力信号が入力され、
前記第４のトランジスタのゲート端子には、前記第１の入力信号が入力される、
請求項５記載の増幅回路。
【請求項９】
請求項１記載の増幅回路を備える無線通信装置。
【請求項１０】
請求項５記載の増幅回路を備える無線通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、増幅回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
無線通信装置（受信機１０）は、図８に示すように、アンテナ１１、整合回路１２、低雑音増幅回路（Low Noise Amplifier：LNA）１３、ミキサ回路１４、可変利得増幅回路１５、フィルタ回路１６、Ａ／Ｄ変換回路１７を備える。受信機１０は、主に、アンテナ１１で受信された高周波信号を、低雑音増幅回路１３において増幅し、ミキサ回路１４において中間周波数に変換し、Ａ／Ｄ変換回路１７においてデジタル信号に変換する。
【０００３】
また、図９に示すように縦続接続された回路（図９ではｎ個の回路）全体の雑音指数（Noise Figure：NF）NFtotalは、式（１）で表される。
【数１】
2014176048.tif 000003
【０００４】
なお、図９および式（１）において、NFi（ｉ＝１〜ｎ）は回路ｉの雑音指数を示し、Giは回路ｉの利得（gain）を示す。また、ｉが小さいほど前段の回路であることを示す。例えば、図８と図９とを対応付けると、低雑音増幅回路１３〜Ａ／Ｄ変換回路１７は、図９における回路１〜５にそれぞれ対応する。
【０００５】
式（１）に示すように、前段の回路の利得が高いほど、後段の回路の雑音指数が全体の雑音指数NFtotalに与える影響はより小さくなる。よって、全体の雑音指数NFtotalを抑えるためには、前段の回路の利得をより増やせばよい。
【０００６】
したがって、従来、受信機１０において、低雑音増幅回路１３の利得（G1）を増やすことにより、低雑音増幅回路１３の後段に接続される他の回路の雑音指数が全体の雑音指数NFtotalに与える影響を低減していた。つまり、受信機１０の雑音指数（NFtotal）は、低雑音増幅回路１３の雑音指数（NF1）によりほぼ決定される。
【０００７】
従来、低雑音増幅回路として、ゲート接地増幅回路が用いられる（例えば、非特許文献１参照）。例えば、図１０は、従来のGm-Boost型ゲート接地増幅回路を示す。
【０００８】
図１０に示す増幅回路７００は、ＮＭＯＳ（Negative-channel Metal Oxide Semiconductor）トランジスタ７０１、ＮＭＯＳトランジスタ７０１のソース端子に接続された電流源７０２、ＮＭＯＳトランジスタ７０１のゲート-ソース間に接続された利得Ａ倍の反転増幅回路７０８、及び、ＮＭＯＳトランジスタ７０１のドレイン端子に接続された負荷７０７を備える。入力端子ＶＩＮはＮＭＯＳトランジスタ７０１のソース端子に接続され、出力端子ＶＯＵＴはＮＭＯＳトランジスタ７０１のドレイン端子に接続される。
【０００９】
ＮＭＯＳトランジスタ７０１のゲート-ソース間に接続された反転増幅回路７０８により、ＮＭＯＳトランジスタ７０１のトランスコンダクタタンス（「gm」と表されることもある）が（１＋Ａ）倍される。ここで、負荷７０７のインピーダンスをZと表すと、図１０に示す増幅回路７００の利得は「gm(1+A)Z」と表される。すなわち、増幅回路７００は、ＮＭＯＳトランジスタ７０１のトランスコンダクタンスを増大させることで、利得を大きくする。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【００１０】
【非特許文献１】F.Belmas, F.Hameau, J. Fournier, "A Low Power Inductorless LNA With Double Gm Enhancement in 130 nm CMOS", IEEE JOURNAL OF SOLID-STATE CIRCUITS, VOL. 47, NO. 5, MAY 2012, pp.1094-1103
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
従来の構成（図１０）では、更なる利得（gm(1+A)Z）の増加を図るためには、トランスコンダクタンス（gm）を増加させるか、負荷７０７（Z）を増加させる必要がある。
【００１２】
しかしながら、トランスコンダクタンス（gm）は電流源７０２における電流の平方根に比例する。このため、トランスコンダクタンスの調整（つまり電流調整）により利得増加を図る場合は、消費電流の増加につながってしまう。一方、負荷７０７を変更するとバイアス点（出力の動作点）が変化する。このため、負荷７０７の調整により利得増加を図る場合は、調整後の負荷（Z）に応じてバイアス点を最適化するための調整回路が別途必要となり、消費電流及び増幅回路に要する面積が増加してしまう。
【００１３】
本発明の目的は、消費電流及び面積を増やすことなく、利得を増加させることができる増幅回路を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の一態様に係る増幅回路は、入力信号がソース端子に入力される第１のトランジスタと、前記第１のトランジスタのソース端子とゲート端子との間に接続される反転増幅回路と、前記第１のトランジスタのソース端子と、グラウンド又は電源電圧との間に接続される第２のトランジスタと、を具備し、前記第２のトランジスタのゲート端子には、前記入力信号と逆極性の信号が入力される、構成を採る。
【００１５】
本発明の一態様に係る増幅回路は、第１の入力信号、及び、前記第１の入力信号と逆極性の第２の入力信号を差動入力信号とする増幅回路であって、前記第１の入力信号がソース端子に入力される第１のトランジスタと、前記第２の入力信号がソース端子に入力される第２のトランジスタと、前記第１のトランジスタのソース端子と前記第２のトランジスタのゲート端子との間に接続され、前記第１の入力信号を増幅する第１の非反転増幅回路と、前記第２のトランジスタのソース端子と前記第１のトランジスタのゲート端子との間に接続され、前記第２の入力信号を増幅する第２の非反転増幅回路と、前記第１のトランジスタのソース端子と、グラウンド又は電源電圧との間に接続される第３のトランジスタと、前記第２のトランジスタのソース端子と、グラウンド又は電源電圧との間に接続される第４のトランジスタと、を具備し、前記第３のトランジスタのゲート端子には、前記第１の入力信号と逆極性の信号が入力され、前記第４のトランジスタのゲート端子には、前記第２の入力信号と逆極性の信号が入力される、構成を採る。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、消費電流及び面積を増やすことなく、利得を増加させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施の形態１に係る増幅回路の構成を示す図
【図２】本発明の実施の形態２に係る増幅回路の構成を示す図
【図３】本発明の実施の形態３に係る増幅回路の構成を示す図
【図４】本発明の実施の形態４に係る増幅回路の構成を示す図
【図５】本発明の実施の形態５に係る増幅回路の構成を示す図
【図６】本発明の実施の形態６に係る増幅回路の構成を示す図
【図７】本発明の実施の形態６に係る無線通信装置の構成を示す図
【図８】従来の無線通信装置の構成を示す図
【図９】縦続接続された回路の雑音指数の説明に供する図
【図１０】従来の低雑音増幅回路の構成を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の各実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１９】
なお、各実施の形態に係る増幅回路は、無線通信装置等に搭載可能であり、例えば、低雑音増幅回路（LNA）として動作する。
【００２０】
また、以下の説明では、増幅回路において用いるトランジスタは、例えば、ＮＭＯＳトランジスタである。
【００２１】
（実施の形態１）
図１は、本実施の形態に係る増幅回路の構成を示す図である。
【００２２】
図１に示す増幅回路１００は、トランジスタ１０１，１０２、ＤＣカット用のコンデンサ１０３，１０５、抵抗１０４，１０６、負荷１０７、及び、反転増幅回路１０８を備える。
【００２３】
図１において、トランジスタ１０１のソース端子と入力端子ＶＩＮとが接続され、トランジスタ１０１のドレイン端子と出力端子ＶＯＵＴとが接続される。つまり、入力信号はトランジスタ１０１のソース端子に入力される。
【００２４】
トランジスタ１０１のソース端子と反転増幅回路１０８の入力端子とが接続され、トランジスタ１０１のゲート端子と反転増幅回路１０８の出力端子とが、コンデンサ１０３を介して接続される。つまり、トランジスタ１０１のソース端子とゲート端子との間に反転増幅回路１０８が接続される。また、反転増幅回路１０８の利得をＡ倍とする。
【００２５】
トランジスタ１０１のソース端子とトランジスタ１０２のドレイン端子とが接続され、トランジスタ１０２のソース端子とグラウンドとが接続される。つまり、トランジスタ１０１のソース端子とグラウンド（ＧＮＤ）との間にトランジスタ１０２が接続される。
【００２６】
反転増幅回路１０８の出力端子と、トランジスタ１０２のゲート端子とがコンデンサ１０５を介して接続される。つまり、トランジスタ１０２のゲート端子には、入力信号と逆特性の信号が入力される。
【００２７】
Ｖａ端子は、抵抗１０４を介してトランジスタ１０１のゲート端子に接続され、Ｖｂ端子は、抵抗１０６を介してトランジスタ１０２のゲート端子に接続される。Ｖａ端子及びＶｂ端子には、抵抗１０４、１０６をそれぞれ介してバイアス電圧が印加される。
【００２８】
負荷１０７は、トランジスタ１０１のドレイン端子に接続される。
【００２９】
次に、以上の構成を有する増幅回路１００の動作について説明する。
【００３０】
ここで、トランジスタ１０１，１０２の各々において、ゲート端子の電圧とドレイン端子の電圧との極性が反転するため、ゲート端子の電圧が大きいほどドレイン端子の電圧が小さく、ゲート端子の電圧が小さいほどドレイン端子の電圧が大きくなる。
【００３１】
トランジスタ１０１のゲート−ソース間に接続された反転増幅回路１０８により、入力端子ＶＩＮに入力された入力信号が−Ａ倍され、トランジスタ１０１のゲート端子に印加される。これにより、トランジスタ１０１のトランスコンダクタンスは（１＋Ａ）倍される。トランジスタ１０１において入力信号が利得（gm(1+A)Z）にて増幅される。
【００３２】
一方、反転増幅回路１０８の出力信号（−Ａ倍された入力信号）は、トランジスタのゲート端子にも入力される。これにより、トランジスタ１０２において入力信号が増幅される。すなわち、増幅回路１００では、トランジスタ１０２においても、反転増幅回路１０８によって極性が反転され、増幅された入力信号がゲート端子に入力されることで、トランジスタ１０２のドレイン端子において入力信号と同一極性の増幅された信号が得られる。換言すると、増幅回路１００では、トランジスタ１０２は、電圧電流変換器として動作する。
【００３３】
このように、トランジスタ１０１のゲート端子及びトランジスタ１０２のゲート端子の双方には、入力信号と逆極性の信号がそれぞれ入力される。つまり、増幅回路１００では、トランジスタ１０１に加え、トランジスタ１０２にも、入力信号の増幅機能を持たせることにより、増幅回路１００の利得増加を図ることができる。よって、増幅回路１００では、利得を増加させるために、トランジスタ１０１における消費電流を増加させる必要が無い。同様に、増幅回路１００では、負荷１０７を変更させる必要が無いので、動作点の調整が不要であり、調整回路による増幅回路１００の面積増加は生じない。
【００３４】
ここで、図１０に示す従来構成を有する増幅回路７００の電流源７０２は、トランジスタ７０１のソース端子とグラウンド（ＧＮＤ）との間に接続されたトランジスタ（図示せず）のゲート端子にＤＣ電圧が印加されたことと等価である。これに対して、図１に示す増幅回路１００では、増幅回路７００と比較して、電流源７０２に対応するトランジスタ１０２のゲート端子に、反転増幅回路１０８の出力信号を印可している点が異なるのみである。すなわち、本実施の形態では、従来の回路構成と比較して、反転増幅回路１０８の出力端子とトランジスタ１０２のゲート端子とを接続する構成が変更されるのみで、増幅回路１００の面積増加を抑えつつ、増幅回路１００の利得を増加させることができる。
【００３５】
以上より、本実施の形態によれば、増幅回路において、消費電流及び面積を増やすことなく、利得を増加させることができる。
【００３６】
特に、近年、特定小電力無線システムなどでは、装置の小型化かつ電池駆動が想定されるため、当該装置での消費電流及び面積の増加を回避することが要求される。しかし、このような要求があるシステムであっても、増幅回路１００を用いることにより、消費電流が制限された状態であっても、利得を増加させることができる。また、近年、ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）の微細化が進み、トランジスタの寄生容量がより小さくなっている。このため、本実施の形態のように、増幅回路１００において消費電力を低く抑えた場合でも、寄生容量による影響を受けることなく回路を駆動させることが可能となる。
【００３７】
（実施の形態２）
図２は、本実施の形態に係る増幅回路の構成を示す図である。なお、図２において、実施の形態１（図１）と同一構成要素については同一符号を用い、その説明を省略する。
【００３８】
図２に示す増幅回路２００において、入力端子ＶＩＮとトランジスタ１０２のゲート端子との間に利得１倍の反転増幅回路２０１（つまり、極性反転回路に相当）が接続される。具体的には、入力端子ＶＩＮと反転増幅回路２０１の入力端子とが接続され、反転増幅回路２０１の出力端子と、トランジスタ１０２のゲート端子とがコンデンサ１０５を介して接続される。
【００３９】
すなわち、実施の形態１では、反転増幅回路１０８の出力端子がトランジスタ１０２のゲート端子に接続されたのに対して、本実施の形態では、反転増幅回路２０１の出力端子がトランジスタ１０２のゲート端子に接続される。
【００４０】
すなわち、トランジスタ１０２のゲート端子には、反転増幅回路２０１によって極性が判定された入力信号が入力される。これにより、本実施の形態においても、実施の形態１と同様、トランジスタ１０２のゲート端子には、入力信号と逆極性の信号が入力される。
【００４１】
こうすることで、実施の形態１と同様、トランジスタ１０２に入力信号の増幅機能を持たせることができ、増幅回路２００の利得増加を図ることができる。
【００４２】
（実施の形態３）
図３は、本実施形態に係る差動構成の増幅回路の構成を示す。
【００４３】
なお、図３において、トランジスタ３０１ａ〜反転増幅回路３０８ａ、及び、トランジスタ３０１ｂ〜反転増幅回路３０８ｂは、それぞれ、実施の形態１(図１)におけるトランジスタ１０１〜反転増幅回路１０８と同一の構成である。
【００４４】
また、図３に示すように、トランジスタ３０１ａ〜抵抗３０６ａ、反転増幅回路３０８ａ、及び、トランジスタ３０１ｂ〜抵抗３０６ｂ、反転増幅回路３０８ｂにより増幅部３１０を構成する。
【００４５】
すなわち、図３では、入力端子ＶＩＮＰがトランジスタ３０１ａのソース端子に接続され、トランジスタ３０１ａのソース端子とゲート端子との間に反転増幅回路３０８ａがコンデンサ３０３ａを介して接続され、トランジスタ３０１ａのソース端子とグラウンドとの間にトランジスタ３０２ａが接続され、反転増幅回路３０８ａの出力端子とトランジスタ３０２ａのゲート端子とがコンデンサ３０５ａを介して接続される。
【００４６】
同様に、入力端子ＶＩＮＮがトランジスタ３０１ｂのソース端子に接続され、トランジスタ３０１ｂのソース端子とゲート端子との間に反転増幅回路３０８ｂがコンデンサ３０３ｂを介して接続され、トランジスタ３０１ｂのソース端子とグラウンドとの間にトランジスタ３０２ｂが接続され、反転増幅回路３０８ｂの出力端子とトランジスタ３０２ｂのゲート端子とがコンデンサ３０５ｂを介して接続される。
【００４７】
また、各Ｖａ端子には抵抗３０４ａ、３０４ｂをそれぞれ介してバイアス電圧が印加され、各Ｖｂ端子には抵抗３０６ａ、３０６ｂをそれぞれ介してバイアス電圧が印加される。また、負荷３０７ａは、トランジスタ３０１ａのドレイン端子に接続され、負荷３０７ｂは、トランジスタ３０１ｂのドレイン端子に接続される。
【００４８】
また、トランジスタ３０１ａとトランジスタ３０１ｂとは同一サイズであり、トランジスタ３０２ａとトランジスタ３０２ｂとは同一サイズである。
【００４９】
ただし、入力端子ＶＩＮＰに入力される信号と、入力端子ＶＩＮＮに入力される信号とは極性が異なる。つまり、増幅回路３００では、入力端子ＶＩＮＰに入力される信号、及び、入力端子ＶＩＮＮに入力される信号を差動入力信号とする。また、出力端子ＶＯＵＴＰに出力される信号と、出力端子ＶＯＵＴＮに出力される信号とは極性が異なる。
【００５０】
以上により、本実施の形態によれば、増幅回路を差動構成にした場合でも、消費電流及び面積を増やすことなく、利得を増加させることができる。さらに、差動構成にすることにより、出力信号の振幅が２倍となり、ノイズに強い回路を実現できる。
【００５１】
（実施の形態４）
図４は、本実施形態に係る差動構成の増幅回路の構成を示す。なお、図４において、実施の形態３（図３）と同一構成要素については同一符号を用い、その説明を省略する。
【００５２】
また、図４に示すように、トランジスタ３０１ａ〜抵抗３０６ａ、非反転増幅回路４０８ａ、及び、トランジスタ３０１ｂ〜抵抗３０６ｂ、非反転増幅回路４０８ｂにより増幅部４１０を構成する。
【００５３】
図４に示す増幅回路４００において、入力端子ＶＩＮＰがトランジスタ３０１ａのソース端子に接続され、トランジスタ３０１ａのソース端子とトランジスタ３０１ｂのゲート端子との間に非反転増幅回路４０８ａがコンデンサ３０３ｂを介して接続され、トランジスタ３０１ａのソース端子とグラウンドとの間にトランジスタ３０２ａが接続される。
【００５４】
同様に、入力端子ＶＩＮＮがトランジスタ３０１ｂのソース端子に接続され、トランジスタ３０１ｂのソース端子とトランジスタ３０１ａのゲート端子との間に非反転増幅回路４０８ｂがコンデンサ３０３ａを介して接続され、トランジスタ３０１ｂのソース端子とグラウンドとの間にトランジスタ３０２ｂが接続される。
【００５５】
つまり、非反転増幅回路４０８ａは、入力端子ＶＩＮＰに入力される信号を増幅し、非反転増幅回路４０８ｂは、入力端子ＶＩＮＮに入力される信号を増幅する。なお、入力端子ＶＩＮＰに入力される信号と入力端子ＶＩＮＮに入力される信号とは逆極性である。
【００５６】
また、トランジスタ３０２ａのゲート端子と、非反転増幅回路４０８ｂの出力端子とがコンデンサ３０５ａを介して接続される。同様に、トランジスタ３０２ｂのゲート端子と、非反転増幅回路４０８ａの出力端子とがコンデンサ３０５ｂを介して接続される。
【００５７】
すなわち、トランジスタ３０２ａのゲート端子には、入力端子ＶＩＮＰの入力信号と逆極性の信号（入力端子ＶＩＮＮに入力される信号の増幅信号）が入力され、トランジスタ３０２ｂのゲート端子には、入力端子ＶＩＮＮの入力信号と逆極性の信号（入力端子ＶＩＮＰに入力される信号の増幅信号）が入力される。
【００５８】
また、トランジスタ３０１ａ，３０２ａのゲート端子には同一極性の信号（つまり、入力端子ＶＩＮＮに入力される信号の増幅信号）が入力され、トランジスタ３０１ｂ，３０２ｂのゲート端子には同一極性の信号（つまり、入力端子ＶＩＮＰに入力される信号の増幅信号）が入力される。
【００５９】
つまり、トランジスタ３０１ａ，３０２ａのゲート端子の双方には、入力端子ＶＩＮＰの入力信号と逆極性の信号がそれぞれ入力される。同様に、トランジスタ３０１ｂ，３０２ｂのゲート端子の双方には、入力端子ＶＩＮＮの入力信号と逆極性の信号がそれぞれ入力される。これにより、増幅回路４００では、トランジスタ３０１ａ，３０１ｂに加え、トランジスタ３０２ａ，３０２ｂにも、入力信号の増幅機能を持たせることにより、増幅回路４００の利得増加を図ることができる。
【００６０】
以上より、本実施の形態によれば、実施の形態１〜３と同様、消費電流及び面積を増やすことなく、増幅回路４００の利得を増加させることができる。
【００６１】
また、増幅回路４００が有する差動構成によれば、非反転増幅回路４０８ａ、４０８ｂとコンデンサ３０３ａ、３０３ｂとにより、Capacitive Cross Coupling効果が得られる。よって、非反転増幅回路４０８ａ、４０８ｂの利得Ａが２Ａ倍となり、更なる利得の増加が可能となり、差動構成によりノイズに強い回路が実現できる。
【００６２】
（実施の形態５）
図５は、本実施の形態に係る差動構成の増幅回路の構成を示す。なお、図５において、実施の形態４（図４）と同一構成要素については同一符号を用い、その説明を省略する。
【００６３】
また、図５に示すように、トランジスタ３０１ａ〜抵抗３０６ａ、非反転増幅回路４０８ａ、及び、トランジスタ３０１ｂ〜抵抗３０６ｂ、非反転増幅回路４０８ｂにより増幅部４１０ａを構成する。
【００６４】
図５に示す増幅回路４００ａにおいて、トランジスタ３０２ａのゲート端子と入力端子ＶＩＮＮとがコンデンサ３０５ａを介して接続され、トランジスタ３０２ｂのゲート端子と入力端子ＶＩＮＰとがコンデンサ３０５ｂを介して接続される。
【００６５】
すなわち、実施の形態４（図４）では、トランジスタ３０２ａ，３０２ｂのゲート端子には、非反転増幅回路４０８ａ，４０８ｂによる増幅後の入力信号が入力されたのに対して、本実施の形態（図５）では、トランジスタ３０２ａ，３０２ｂのゲート端子には、非反転増幅回路４０８ａ，４０８ｂによる増幅前の入力信号が入力される。
【００６６】
本実施の形態においても、実施の形態４と同様、入力端子ＶＩＮＰに入力される信号の極性と、トランジスタ３０２ａのゲート端子に入力される信号（つまり、入力端子ＶＩＮＮに入力される信号）の極性とは逆である。同様に、入力端子ＶＩＮＮに入力される信号の極性と、トランジスタ３０２ｂのゲート端子に入力される信号（つまり、入力端子ＶＩＮＰに入力される信号）の極性とは逆である。
【００６７】
また、トランジスタ３０１ａ，３０２ａのゲート端子には同一極性の信号が入力され、トランジスタ３０１ｂ，３０２ｂのゲート端子には同一極性の信号が入力される。
【００６８】
よって、増幅回路４００ａでは、実施の形態４と同様、トランジスタ３０１ａ，３０１ｂに加え、トランジスタ３０２ａ，３０２ｂにも、入力信号の増幅機能を持たせることにより、増幅回路４００ａの利得増加を図ることができる。また、増幅回路４００ａが有する差動構成によれば、実施の形態４と同様、非反転増幅回路４０８ａ、４０８ｂと容量３０３ａ、３０３ｂとにより、Capacitive Cross Coupling効果が得られ、非反転増幅回路４０８ａ、４０８ｂの利得Ａが２Ａ倍となり、更なる利得増加が可能となり、差動構成によりノイズに強い回路が実現できる。
【００６９】
（実施の形態６）
本実施の形態では、無線通信装置の受信機における低雑音増幅回路及びミキサ回路に着目する。
【００７０】
図６は、本実施形態に係るミキサ回路の構成を示す。なお、図６おいて、実施の形態４（図４）と同一構成要素については同一符号を用い、その説明を省略する。
【００７１】
図６に示すミキサ回路５００は、周波数変換部５０１、増幅部４１０、負荷３０７ａ，３０７ｂにより構成される。
【００７２】
ミキサ回路５００において、トランジスタ３０１ａのドレイン端子と負荷３０７ａとの間、及び、トランジスタ３０１ｂのドレイン端子と負荷３０７ｂとの間に、周波数変換部５０１が接続される。
【００７３】
周波数変換部５０１は、入力端子ＶＩＮＰ，ＶＩＮＮに入力される差動の高周波信号と、端子ＬＯＰ、ＬＯＮに入力されるローカル信号とを乗算し、中間周波数に変換し、端子ＶＯＵＴＰ、ＶＯＵＴＮから出力する。
【００７４】
また、増幅部４１０は、実施の形態４で説明したように、トランジスタ３０１ａ、３０１ｂに加え、トランジスタ３０２ａ、３０２ｂにも入力信号の増幅機能を有する構成により、利得を増加させる構成を採る。
【００７５】
つまり、図６に示すミキサ回路５００は、低雑音増幅回路及びミキサ回路として動作する。すなわち、図６に示す構成により、受信機における低雑音増幅回路とミキサ回路とを統合することが可能となる。また、増幅部４１０がゲート接地型であるため、例えば、広帯域において５０Ωのインピーダンス整合が可能となる。
【００７６】
例えば図７は、本実施の形態に係るミキサ回路５００を有する受信機５０の構成を示す。図７に示すように、受信機５０は、アンテナ１１、整合回路１２、ミキサ回路５００（図６）、可変利得増幅回路１５、フィルタ回路１６、Ａ／Ｄ変換回路１７により構成される。図７に示す受信機５０では、図８に示す受信機１０と比較して、低雑音増幅回路１３が削減されている。よって、本実施の形態によれば、低消費電力かつ小面積の集積回路及び無線通信装置を実現できる。
【００７７】
なお、図６では、図４に示す増幅部４１０を用いる場合について説明した。しかし、図６における増幅部として、増幅部４１０（図４）の代わりに、増幅部３１０（図３）、増幅部４１０ａ（図５）を用いてもよい。
【００７８】
以上、本発明の各実施の形態について説明した。
【００７９】
上記各実施の形態では、ＮＭＯＳトランジスタを使用する例について説明したが、ＰＭＯＳ（Positive-channel MOS）トランジスタを使用してもよい。例えば、図１において、ＰＭＯＳトランジスタを用いる場合、反転増幅回路１０８は、トランジスタ１０１のソース端子とゲート端子との間に接続され、トランジスタ１０２は、トランジスタ１０１のソース端子と電源電圧との間に接続される。また、ＭＯＳトランジスタに限らず、例えばバイポーラトランジスタを使用してもよい。
【００８０】
また、上記各実施の形態において使用される反転増幅回路、及び、非反転増幅回路は可変利得機能を有してもよい。可変利得機能を有することにより、トランジスタによる入力信号の増幅動作を適切に制御することができる。
【００８１】
また、上記各実施の形態に係る増幅回路を無線通信装置（受信機）に設ける場合について説明したが、これに限定するものではなく、各実施の形態に係る増幅回路は、あらゆる電子機器で使用される増幅回路に適用できる。
【産業上の利用可能性】
【００８２】
本発明は、低消費電力で高利得を実現でき、低ノイズを要する集積回路及び無線通信装置などに有用である。
【符号の説明】
【００８３】
１００，２００，３００，４００，４００ａ  増幅回路
５００  ミキサ回路
１０１，１０２，３０１ａ，３０１ｂ，３０２ａ，３０２ｂ  トランジスタ
１０３，１０５，３０３ａ，３０３ｂ，３０５ａ，３０５ｂ  コンデンサ
１０４，１０６，３０４ａ，３０４ｂ，３０６ａ，３０６ｂ  抵抗
１０７，３０７ａ，３０７ｂ  負荷
１０８，２０１，３０８ａ，３０８ｂ  反転増幅回路
３１０，４１０，４１０ａ  増幅部
４０８ａ，４０８ｂ  非反転増幅回路
５０１  周波数変換部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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