(57)【要約】  入力端子（４）に対して、複数のＲ−２Ｒラダー回路（１−１〜１−Ｎ）を並列接続する。複数のＲ−２Ｒラダー回路（１−１〜１−Ｎ）に対して、複数のトランスコンダクタンス増幅器（２−１〜２−Ｎ）を一対一に接続する。複数のトランスコンダクタンス増幅器（２−１〜２−Ｎ）は、Ｒ−２Ｒラダー回路（１−１〜１−Ｎ）における入力端子４からのノード数がそれぞれ異なる出力ノードに接続される。
2019092814.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力端子に対して並列接続された複数のＲ−２Ｒラダー回路と、
前記複数のＲ−２Ｒラダー回路のそれぞれに対して一対一に接続され、与えられる信号に基づいて動作のオンオフが行われる複数のトランスコンダクタンス増幅器とを備え、
前記複数のトランスコンダクタンス増幅器は、前記複数のＲ−２Ｒラダー回路における前記入力端子からのノード数が異なる出力ノードに接続されると共に、当該複数のトランスコンダクタンス増幅器のそれぞれの出力端子を接続して全体の出力端子とすることを特徴とする可変利得増幅器。
【請求項２】
前記複数のＲ−２Ｒラダー回路は、それぞれＲ−２Ｒラダー回路のノード数が異なり、かつ、前記複数のトランスコンダクタンス増幅器は、前記複数のＲ−２Ｒラダー回路における前記入力端子から最も離れたノードに接続されることを特徴とする請求項１記載の可変利得増幅器。
【請求項３】
入力端子に対して並列接続された複数の（２Ｎ−１）Ｒ（Ｎは自然数）−Ｒラダー回路と、
前記複数の（２Ｎ−１）Ｒ−Ｒラダー回路のそれぞれに対して一対一に接続され、与えられる信号に基づいて動作のオンオフが行われる複数のトランスコンダクタンス増幅器とを備え、
前記複数のトランスコンダクタンス増幅器のそれぞれの出力端子を接続して全体の出力端子とすることを特徴とする可変利得増幅器。
【請求項４】
前記（２Ｎ−１）Ｒ−Ｒラダー回路の並列数がＭ（Ｍは２以上の整数）以上の場合、Ｍ以上の前記（２Ｎ−１）Ｒ−Ｒラダー回路を、並列数に対応したノード数のＲ−２Ｒラダー回路で置き換え、かつ、当該置き換えたＲ−２Ｒラダー回路に接続されるトランスコンダクタンス増幅器を、前記置き換えたＲ−２Ｒラダー回路における前記入力端子からのノード数が異なる出力ノードに接続したことを特徴とする請求項３記載の可変利得増幅器。
【請求項５】
Ｍは５であることを特徴とする請求項４記載の可変利得増幅器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、Ｒ−２Ｒラダー回路を用いた可変利得増幅器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
移動体通信において複数の移動局は基地局に対して異なった距離を有する。一方、第三世代以降の移動体通信システムにおいて、基地局で正しく受信できる信号レベルは移動局との距離に係らず一定であることが求められている。そこで信号レベルを高精度で制御するために移動局には高精度な可変利得増幅器が必須である。また、第五世代移動体通信の基地局においてはフェーズドアレイアンテナを用いる。フェーズドアレイアンテナを用いて移動局と高品質で通信を行うためにはフェーズドアレイアンテナから移動局アンテナに鋭いビームで電波が放射される必要がある。この場合、各要素アンテナごとに振幅および位相を高精度で制御する必要がある。位相の制御手法として主要なものにベクトル合成型移相器がある。ベクトル合成型移相器においても高精度な可変利得増幅器が必要である。【０００３】
現在において移動体通信の可変利得増幅器を含むトランシーバは、一部を除いてＣＭＯＳプロセスによる高周波用集積回路で実現される。これは製造費用が他のプロセスに比べて安価である、ベースバンド集積回路と高速シリアル通信を行うのに適している、およびその他の理由による。このようなＣＭＯＳプロセスによる集積回路において、高精度に利得制御する手法として１／２で重みづけられた要素トランスコンダクタ増幅器を利得に応じてオンオフし、一つの負荷に流し込む手法があった（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−２１３２２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１に記載された可変利得増幅器では、利得設定に応じて位相が変動するという問題があった。すなわち、特許文献１の図４に示されているように、従来の可変利得増幅器では、複数のトランスコンダクタンス増幅器をＲ−２Ｒラダー回路におけるそれぞれのノードに接続している。このため、Ｒ−２Ｒラダー回路のノードインピーダンスとトランスコンダクタンス増幅器の入力容量Ｃにより各ノードに対応して可変利得増幅器の入出力伝達関数に極が生じる。この極において入力信号に対して位相が遷移する。従って、ノード毎に入力信号に対する位相遷移が異なることとなる。
その結果、従来の可変利得増幅器では、各要素トランスコンダクタンス増幅器をオンオフして利得を制御すると、利得設定に応じて入出力間で信号が経由するＲ−２Ｒラダー回路のノードが変わり、結果として利得設定に応じて位相が変動することになる。従って、従来の可変利得増幅器をベクトル合成型移相器に用いると所望の位相制御ができなくなるという問題点があった。【０００６】
この発明は、かかる問題を解決するためになされたもので、利得設定を可変した場合における位相変動を抑圧することのできる可変利得増幅器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明に係る可変利得増幅器は、入力端子に対して並列接続された複数のＲ−２Ｒラダー回路と、複数のＲ−２Ｒラダー回路のそれぞれに対して一対一に接続され、与えられる信号に基づいて動作のオンオフが行われる複数のトランスコンダクタンス増幅器とを備え、複数のトランスコンダクタンス増幅器は、複数のＲ−２Ｒラダー回路における入力端子からのノード数が異なる出力ノードに接続されると共に、複数のトランスコンダクタンス増幅器のそれぞれの出力端子を接続して全体の出力端子とするようにしたものである。
【発明の効果】
【０００８】
この発明に係る可変利得増幅器は、複数のＲ−２Ｒラダー回路のそれぞれに対してトランスコンダクタンス増幅器を一対一に接続するようにしたものである。これにより、利得設定を可変した場合における位相変動を抑圧することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】この発明の実施の形態１の可変利得増幅器の構成図である。
【図２】この発明の実施の形態１の可変利得増幅器の利得設定と位相遷移との関係を示す説明図である。
【図３】この発明の実施の形態２の可変利得増幅器の構成図である。
【図４】この発明の実施の形態１の可変利得増幅器を構成する抵抗の本数を示す説明図である。
【図５】この発明の実施の形態２の可変利得増幅器を構成する抵抗の本数を示す説明図である。
【図６】この発明の実施の形態３の可変利得増幅器の構成図である。
【図７】この発明の実施の形態３の可変利得増幅器を構成する抵抗の本数を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、この発明をより詳細に説明するために、この発明を実施するための形態について、添付の図面に従って説明する。
実施の形態１．
図１は、本実施の形態による可変利得増幅器の構成図である。
本実施の形態による可変利得増幅器は、Ｎ個（Ｎは２以上の整数）のＲ−２Ｒラダー回路１−１〜１−Ｎ、Ｎ個のトランスコンダクタンス増幅器２−１〜２−Ｎ、負荷３を備える。Ｒ−２Ｒラダー回路１−１〜１−Ｎは、それぞれ可変利得増幅器の入力端子４に対して並列接続されたＲ−２Ｒラダー回路であり、ラダー数が一つずつ増加する構成となっている。すなわち、それぞれのＲ−２Ｒラダー回路１−１〜１−Ｎのノード数が増加するよう構成されている。トランスコンダクタンス増幅器２−１〜２−Ｎは、Ｎ個のＲ−２Ｒラダー回路１−１〜１−Ｎにそれぞれ一対一に接続され、与えられる信号に基づいて動作のオンオフが行われるトランスコンダクタンス増幅器である。それぞれのトランスコンダクタンス増幅器２−１〜２−Ｎは、各Ｒ−２Ｒラダー回路１−１〜１−Ｎにおける入力端子４からのノード数が異なる出力ノードとして入力端子４から最も離れたノード５−１〜５−Ｎにそれぞれの入力端子を接続し、かつ、各トランスコンダクタンス増幅器２−１〜２−Ｎの全ての出力端子を接続して、可変利得増幅器の出力端子６としている。負荷３は出力端子６に接続されている。
【００１１】
また、入力端子４に対して並列に接続された抵抗２Ｒ同士の接続点は接地点となっている。この接地点はＤＣ的な固定電位またはＡＣ的に電位が不変な点である。ＤＣ的な固定電位である必要性としては、例えばトランスコンダクタンス増幅器２−１〜２−Ｎとしてソース接地ＭＯＳトランジスタを用いるとした場合、ゲート−ソース間にバイアス電圧が必要であり、この電圧として、ＤＣ的な固定電位とＧＮＤ間の電圧を使うことを想定しているからである。また、ＡＣ的に電位が不変な点である必要性としては、トランスコンダクタンス増幅器２−１〜２−Ｎのコモンモード出力を小さくするためである。すなわち、差動系の信号は一般的に各相の出力振幅が等しく逆位相であることが理想であり、コモンモード信号が存在すると増幅器の歪や雑音が劣化する問題が生じる。他方コモンモードは図１に示す回路で説明すると抵抗２Ｒ同士が接続されている点に現れる。従って、ここがＡＣ的に不変な点であればコモンモードに起因する問題を回避できることになるからである。
【００１２】
次に、実施の形態１の可変利得増幅器の動作について説明する。
第１の動作例として、トランスコンダクタンス増幅器２−１のみオンでその他はオフしているとする。入力信号は入力端子４に印加されてＲ−２Ｒラダー回路１−１を通過し、ノード５−１でトランスコンダクタンス増幅器２−１に印加される。この際、入力端子４からの位相遷移はＲ−２Ｒラダー回路１−１のノード５−１に対応する極に由来するもの一つのみである。
第２の動作例として、トランスコンダクタンス増幅器２−２のみオンでその他はオフしているとする。入力信号は入力端子４に印加されてＲ−２Ｒラダー回路１−２を通過し、ノード５−２でトランスコンダクタンス増幅器２−２に印加される。この際、入力端子４からの位相遷移はノード５−２に対応する極に由来するもの一つのみである。
第３の動作例として、トランスコンダクタンス増幅器２−２および２−３のみオンでその他はオフしているとする。入力信号は入力端子４に印加されてＲ−２Ｒラダー回路１−２および１−３を通過し、ノード５−２でトランスコンダクタンス増幅器２−２に、ノード５−３でトランスコンダクタンス増幅器２−３にそれぞれ印加される。この際、入力端子４からの位相遷移はノード５−２およびノード５−３に対応する極に由来するもので決まる。
各トランスコンダクタンス増幅器２−１〜２−Ｎの入力容量は同じである。
各Ｒ−２Ｒラダー回路１−１〜１−Ｎにおいて、例えばノード５−２あるいはノード５−３から他のＲ−２Ｒラダーを見込んだインピーダンスはほぼ一定である。
一方、各Ｒ−２Ｒラダーにおいて、例えば５−２あるいはノード５−３からラダーの残り回路（図では右側のＲの２直列回路）のインピーダンスは２Ｒである。
【００１３】
このような構成により、トランスコンダクタンス増幅器２−１〜２−Ｎのそれぞれのオンオフ状態にかかわらず、各トランスコンダクタンス増幅器２−１〜２−Ｎが接続されるＲ−２Ｒラダー回路１−１〜１−Ｎのノードに起因する極周波数は同じとなり、そのため、入力端子４を基準とした位相遷移も同じとなる。従って、可変利得増幅器の入出力における位相遷移は図２に示すように利得設定に係らず同じである。なお、図２において、横軸はトランスコンダクタンス増幅器２−１〜２−Ｎのオンオフを設定するための利得設定コードであり、一点鎖線で示す特性２０１は従来の可変利得増幅器、実線で示す特性２０２は実施の形態１の可変利得増幅器、点線で示す特性２０３は理想値を示している。図で明らかなように、従来では、利得によって位相遷移が発生したのに対し、実施の形態の可変利得増幅器では利得に因らず一定となっている。
【００１４】
以上説明したように実施の形態１の可変利得増幅器によれば、入力端子に対して並列接続された複数のＲ−２Ｒラダー回路と、複数のＲ−２Ｒラダー回路のそれぞれに対して一対一に接続され、与えられる信号に基づいて動作のオンオフが行われる複数のトランスコンダクタンス増幅器とを備え、複数のトランスコンダクタンス増幅器は、複数のＲ−２Ｒラダー回路における入力端子からのノード数が異なる出力ノードに接続されると共に、複数のトランスコンダクタンス増幅器のそれぞれの出力端子を接続して全体の出力端子とするようにしたので、利得設定を可変した場合における位相変動を抑圧することができる。
【００１５】
また、実施の形態１の可変利得増幅器によれば、複数のＲ−２Ｒラダー回路は、それぞれＲ−２Ｒラダー回路のノード数が異なり、かつ、複数のトランスコンダクタンス増幅器は、複数のＲ−２Ｒラダー回路における入力端子から最も離れたノードに接続されるようにしたので、利得設定を可変した場合における位相変動を抑圧する構成として、必要最低限の抵抗数で可変利得増幅器を構成することができる。
【００１６】
実施の形態２．
実施の形態２では複数の（２Ｎ−１）Ｒ（Ｎは自然数）−Ｒラダー回路を用いて構成したものである。
【００１７】
図３は、実施の形態２の可変利得増幅器の構成図である。
図示のように、実施の形態２の可変利得増幅器は、複数の並列数Ｎの（２Ｎ−１）Ｒ−Ｒラダー回路７−１〜７−Ｎと、トランスコンダクタンス増幅器２−１〜２−Ｎと、負荷３を備える。（２Ｎ−１）Ｒ−Ｒラダー回路７−１〜７−Ｎは、入力端子４に対して、それぞれ並列接続されている。トランスコンダクタンス増幅器２−１〜２−Ｎの入力端子は、各（２Ｎ−１）Ｒ−Ｒラダー回路７−１〜７−Ｎにおいて、並列Ｒが直列（２Ｎ−１）Ｒと接続されているノード８−１〜８−Ｎに対して一対一に接続されている。トランスコンダクタンス増幅器２−１〜２−Ｎの構成、およびトランスコンダクタンス増幅器２−１〜２−Ｎの出力端子６に負荷３が接続されているのは実施の形態１と同様である。
【００１８】
次に、実施の形態２の可変利得増幅器の動作について説明する。
第１の動作例として、トランスコンダクタンス増幅器２−１のみオンでその他はオフしているとする。入力信号は入力端子４に印加され（２Ｎ−１）Ｒ−Ｒラダー回路７−１を通過し、ノード８−１でトランスコンダクタンス増幅器２−１に印加される。この際、入力信号からの位相遷移はノード８−１に対応する極に由来するもの一つのみである。
第２の動作例として、トランスコンダクタンス増幅器２−２のみオンでその他はオフしているとする。入力信号は入力端子４に印加され（２Ｎ−１）Ｒ−Ｒラダー回路７−２を通過し、ノード８−２でトランスコンダクタンス増幅器２−２に印加される。この際、入力信号からの位相遷移はノード８−２に対応する極に由来するもの一つのみである。
第３の動作例として、トランスコンダクタンス増幅器２−１および２−３のみオンでその他はオフしているとする。入力信号は入力端子４に印加され（２Ｎ−１）Ｒ−Ｒラダー回路７−１および７−３を通過し、ノード８−１でトランスコンダクタンス増幅器２−１に、また、ノード８−３でトランスコンダクタンス増幅器２−３にそれぞれ印加される。この際、入力信号からの位相遷移はノード８−１およびノード８−３に対応する極に由来するもので決まる。
各トランスコンダクタンス増幅器２−１〜２−Ｎの入力容量は同じである。
各（２Ｎ−１）Ｒ−Ｒラダーにおいて、例えばノード８−１、あるいはノード８−３から他の（２Ｎ−１）Ｒ−Ｒを見込んだインピーダンスはほぼ一定である。
【００１９】
実施の形態２では、利得の因らず位相遷移が一定という実施の形態１の効果に加えて、（２Ｎ−１）Ｒ−Ｒラダーの並列数、すなわちトランスコンダクタンス増幅器２−１〜２−Ｎの個数が４以下の場合、実施の形態１に比べラダー抵抗の本数を減らすことができ、結果として面積を小さくできる。これは次の理由による。
まず、一般的なＲ−２Ｒでは各実施の形態における抵抗Ｒは単位抵抗を並列あるいは直列して構成する。これはバラつきを抑えるための処置である。本発明でもこの抵抗の構成方法を踏襲する。
実施の形態１のＲ−２Ｒラダーの並列数Ｎに対する単位抵抗の数Ｎ１は次式（１）のように表せる。
2019092814.tif 000003
実施の形態２の（２Ｎ−１）Ｒ−Ｒラダーの並列数Ｎに対する単位抵抗の数Ｎ２は次式（２）のように表せる。
2019092814.tif 000004
上記二つの式（１）（２）を使って、Ｎを２から順番に調べていくと、Ｎ＜５までは実施の形態２の方が抵抗の総数が少ないことがわかる。これを示したのが図４及び図５である。例えば、ラダー並列数Ｎが２の場合、図４に示す実施の形態１ではＲの本数が２２であるのに対し、図５に示す実施の形態２の構成では１２本で済む。
【００２０】
以上説明したように、実施の形態２の可変利得増幅器によれば、入力端子に対して並列接続された複数の（２Ｎ−１）Ｒ（Ｎは自然数）−Ｒラダー回路と、複数の（２Ｎ−１）Ｒ−Ｒラダー回路のそれぞれに対して一対一に接続され、与えられる信号に基づいて動作のオンオフが行われる複数のトランスコンダクタンス増幅器とを備え、複数のトランスコンダクタンス増幅器のそれぞれの出力端子を接続して全体の出力端子とするようにしたので、実施の形態１の効果に加えて構成する抵抗数を少なくすることができる。
【００２１】
実施の形態３．
実施の形態３は、実施の形態２における（２Ｎ−１）Ｒ−Ｒラダー回路の並列数が５以の場合、５列目以上の（２Ｎ−１）Ｒ−Ｒラダー回路を、Ｒ−２Ｒラダー回路で置き換えたものである。
【００２２】
図６は、実施の形態３の可変利得増幅器を示す構成図である。
図示のように、実施の形態３の可変利得増幅器は、４個の（２Ｎ−１）Ｒ−Ｒラダー回路７−１〜７−４と、Ｎ−４個のＲ−２Ｒラダー回路１−５〜１−Ｎを備える。ここで、４個の（２Ｎ−１）Ｒ−Ｒラダー回路７−１〜７−４は実施の形態２における４段目までの（２Ｎ−１）Ｒ−Ｒラダー回路７−１〜７−４と同様であり、Ｎ−４個のＲ−２Ｒラダー回路１−５〜１−Ｎは、実施の形態１における５段目以上のＲ−２Ｒラダー回路１−５〜１−Ｎと同様である。なお、置き換えるＲ−２Ｒラダー回路は任意の個数Ｍ（Ｍは２以上の整数）以上とすることができるが、実施の形態３ではＭ＝５としている。トランスコンダクタンス増幅器２−１〜２−Ｎにおけるトランスコンダクタンス増幅器２−１〜２−４の入力端子は、それぞれ（２Ｎ−１）Ｒ−Ｒラダー回路７−１〜７−４のノード８−１〜８−４に接続され、トランスコンダクタンス増幅器２−５〜２−Ｎの入力端子は、それぞれＲ−２Ｒラダー回路１−５〜１−Ｎのノード５−５〜５−Ｎに接続されている。すなわち、実施の形態３は、並列数が４までは実施の形態２の構成、並列数が５以上は実施の形態１の構成としたものである。その他の構成は、実施の形態１および実施の形態２と同様であるため、対応する部分に同一符号を付してその説明を省略する。
【００２３】
次に、実施の形態３の可変利得増幅器の動作について説明する。
並列接続された各（２Ｎ−１）Ｒ−Ｒラダー回路またはＲ−２Ｒラダー回路によって、入力端子４からの入力信号に対してそれぞれの（２Ｎ−１）Ｒ−Ｒラダー回路またはＲ−２Ｒラダー回路により１／２の等比級数的出力が減衰される。この際、減衰量１／２から１／１６までは（２Ｎ−１）Ｒ−Ｒラダー回路が、１／３２以上の減衰量はＲ−２Ｒラダー回路による。
【００２４】
このような構成により、ラダー抵抗を構成する単位抵抗数を実施の形態２よりも抑えることができる。これは次の理由による。
並列数Ｎに対する単位抵抗の数について、前出の二つの式（１）（２）を用いて表すことができる。従って、（２Ｎ−１）Ｒ−Ｒラダー回路、およびＲ−２Ｒラダー回路の合計の並列数Ｎが５以上の場合、実施の形態３の単位抵抗の数Ｎ３は次式で表すことができる。
2019092814.tif 000005
図７は実施の形態３の抵抗Ｒの本数を示す説明図であり、ラダー回路並列数Ｎ＞５に対して上式（３）を用いＮを２から順番に調べていくと、全ての並列数Ｎにおいて抵抗の総数が、図４及び図５に示す実施の形態１及び実施の形態２以下であることがわかる。
【００２５】
以上説明したように、実施の形態３の可変利得増幅器によれば、（２Ｎ−１）Ｒ−Ｒラダー回路の並列数がＭ（Ｍは２以上の整数）以上の場合、Ｍ以上の（２Ｎ−１）Ｒ−Ｒラダー回路を、並列数に対応したノード数のＲ−２Ｒラダー回路で置き換え、かつ、置き換えたＲ−２Ｒラダー回路に接続されるトランスコンダクタンス増幅器を、置き換えたＲ−２Ｒラダー回路における入力端子からのノード数が異なる出力ノードに接続したので、実施の形態１の効果に加えて構成する抵抗数を少なくすることができる。
【００２６】
また、実施の形態３の可変利得増幅器によれば、Ｍは５であるようにしたので、全ての並列数において抵抗の総数を少なくすることができる。
【００２７】
なお、本願発明はその発明の範囲内において、各実施の形態の自由な組み合わせ、あるいは各実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは各実施の形態において任意の構成要素の省略が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００２８】
以上のように、この発明に係る可変利得増幅器は、Ｒ−２Ｒラダー回路を用いて、１／２に重みづけられたトランスコンダクタンス増幅器を利得に応じてオンオフする構成に関するものであり、例えば、ベクトル合成型移相器に用いるのに適している。
【符号の説明】
【００２９】
１−１〜１−Ｎ  Ｒ−２Ｒラダー回路、２−１〜２−Ｎ  トランスコンダクタンス増幅器、３  負荷、４  入力端子、５−１〜５−Ｎ，８−１〜８−Ｎ  ノード、６  出力端子、７−１〜７−Ｎ  （２Ｎ−１）Ｒ−Ｒラダー回路。
【図１】
2019092814.tif 000006
【図２】
2019092814.tif 000007
【図３】
2019092814.tif 000008
【図４】
2019092814.tif 000009
【図５】
2019092814.tif 000010
【図６】
2019092814.tif 000011
【図７】
2019092814.tif 000012
【手続補正書】
【提出日】令和1年11月8日(2019.11.8)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
この発明に係る可変利得増幅器は、入力端子に対して並列接続された複数の（２Ｎ−１）Ｒ（Ｎは自然数）−Ｒラダー回路と、複数の（２Ｎ−１）Ｒ−Ｒラダー回路のそれぞれに対して一対一に接続され、与えられる信号に基づいて動作のオンオフが行われる複数のトランスコンダクタンス増幅器とを備え、複数のトランスコンダクタンス増幅器のそれぞれの出力端子を接続して全体の出力端子とするようにしたものである。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
次に、実施の形態１の可変利得増幅器の動作について説明する。
第１の動作例として、トランスコンダクタンス増幅器２−１のみオンでその他はオフしているとする。入力信号は入力端子４に印加されてＲ−２Ｒラダー回路１−１を通過し、ノード５−１でトランスコンダクタンス増幅器２−１に印加される。この際、入力端子４からの位相遷移はＲ−２Ｒラダー回路１−１のノード５−１に対応する極に由来するもの一つのみである。
第２の動作例として、トランスコンダクタンス増幅器２−２のみオンでその他はオフしているとする。入力信号は入力端子４に印加されてＲ−２Ｒラダー回路１−２を通過し、ノード５−２でトランスコンダクタンス増幅器２−２に印加される。この際、入力端子４からの位相遷移はノード５−２に対応する極に由来するもの一つのみである。
第３の動作例として、トランスコンダクタンス増幅器２−２および２−３のみオンでその他はオフしているとする。入力信号は入力端子４に印加されてＲ−２Ｒラダー回路１−２および１−３を通過し、ノード５−２でトランスコンダクタンス増幅器２−２に、ノード５−３でトランスコンダクタンス増幅器２−３にそれぞれ印加される。この際、入力端子４からの位相遷移はノード５−２およびノード５−３に対応する極に由来するもので決まる。
各トランスコンダクタンス増幅器２−１〜２−Ｎの入力容量は同じである。
各Ｒ−２Ｒラダー回路１−１〜１−Ｎにおいて、例えばノード５−２あるいはノード５−３から他のＲ−２Ｒラダーを見込んだインピーダンスはほぼ一定である。
一方、各Ｒ−２Ｒラダーにおいて、例えばノード５−２あるいはノード５−３からラダーの残り回路（図では右側のＲの２直列回路）のインピーダンスは２Ｒである。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
実施の形態２では、利得に因らず位相遷移が一定という実施の形態１の効果に加えて、（２Ｎ−１）Ｒ−Ｒラダーの並列数、すなわちトランスコンダクタンス増幅器２−１〜２−Ｎの個数が４以下の場合、実施の形態１に比べラダー抵抗の本数を減らすことができ、結果として面積を小さくできる。これは次の理由による。
まず、一般的なＲ−２Ｒでは各実施の形態における抵抗Ｒは単位抵抗を並列あるいは直列して構成する。これはバラつきを抑えるための処置である。本発明でもこの抵抗の構成方法を踏襲する。
実施の形態１のＲ−２Ｒラダーの並列数Ｎに対する単位抵抗の数Ｎ１は次式（１）のように表せる。
2019092814.tif 000013
実施の形態２の（２Ｎ−１）Ｒ−Ｒラダーの並列数Ｎに対する単位抵抗の数Ｎ２は次式（２）のように表せる。
2019092814.tif 000014
上記二つの式（１）（２）を使って、Ｎを２から順番に調べていくと、Ｎ＜５までは実施の形態２の方が抵抗の総数が少ないことがわかる。これを示したのが図４及び図５である。例えば、ラダー並列数Ｎが２の場合、図４に示す実施の形態１ではＲの本数が２６であるのに対し、図５に示す実施の形態２の構成では１２本で済む。
【手続補正４】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力端子に対して並列接続された複数の（２Ｎ−１）Ｒ（Ｎは自然数）−Ｒラダー回路と、
前記複数の（２Ｎ−１）Ｒ−Ｒラダー回路のそれぞれに対して一対一に接続され、与えられる信号に基づいて動作のオンオフが行われる複数のトランスコンダクタンス増幅器とを備え、
前記複数のトランスコンダクタンス増幅器のそれぞれの出力端子を接続して全体の出力端子とすることを特徴とする可変利得増幅器。
【請求項２】
前記（２Ｎ−１）Ｒ−Ｒラダー回路の並列数がＭ（Ｍは２以上の整数）以上の場合、Ｍ以上の前記（２Ｎ−１）Ｒ−Ｒラダー回路を、並列数に対応したノード数のＲ−２Ｒラダー回路で置き換え、かつ、当該置き換えたＲ−２Ｒラダー回路に接続されるトランスコンダクタンス増幅器を、前記置き換えたＲ−２Ｒラダー回路における前記入力端子からのノード数が異なる出力ノードに接続したことを特徴とする請求項１記載の可変利得増幅器。
【請求項３】
Ｍは５であることを特徴とする請求項２記載の可変利得増幅器。
【国際調査報告】
2019092814.tif 000015
2019092814.tif 000016
2019092814.tif 000017
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