(57)【要約】【課題】  利得や温度が変化しても出力の直流電圧が変化しない可変利得増幅回路と、そのような可変利得増幅回路を含む送信装置および受信装置とを提供する。【解決手段】  電流制御部２０２Ａ，２０２Ｂは電流Ｉ１、Ｉ２を制御電圧Ｖ１に応じてそれぞれ変化させて利得を決定する。一方、電流補正部２０４Ａ、２０４Ｂは抵抗Ｒ１，Ｒ２に流れる電流の直流成分が利得によらず一定になるように制御電圧Ｖ１に応じて電流Ｉ１Ａ，Ｉ２Ａを変化させる。また、電流制御部２０２Ａおよび電流補正部２０４Ａは、それぞれ電流Ｉ１，Ｉ１Ａを変化させて抵抗Ｒ１の温度変化を相殺し、電流制御部２０２Ｂおよび電流補正部２０４Ｂは、電流Ｉ２，Ｉ２Ａをそれぞれ変化させて抵抗Ｒ２の温度変化を相殺する。よって出力電圧の直流成分は温度によらず一定になる。【選択図】        図２
2006157141.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の入力信号と制御電圧とを受け、前記制御電圧に応じて利得を変化させて前記第１の入力信号を増幅して第１の出力ノードから出力する第１の増幅回路と、
前記第１の入力信号に対して相補的に変化する第２の入力信号と前記制御電圧とを受け、前記制御電圧に応じて利得を変化させて前記第２の入力信号を増幅して第２の出力ノードから出力する第２の増幅回路とを備え、
前記第１、第２の増幅回路の各々は、
電源ノードと対応する出力ノードとの間に接続され、第１の温度特性に基づいて抵抗値が変化する負荷抵抗と、
前記対応する出力ノードと接地ノードとの間に接続され、前記負荷抵抗に流れる負荷電流のうち、対応する入力信号が重畳された制御電流を前記対応する出力ノードから受けるとともに、前記制御電圧に応じて前記制御電流を制御して利得を変化させる電流制御部と、
前記電流制御部に対して並列に接続され、前記負荷電流と前記制御電流との差である補正電流を前記対応する出力ノードから受け、利得の変化によらず前記負荷電流の直流成分が一定になるように、前記制御電圧に応じて前記補正電流を変化させる電流補正部とを含み、
前記電流制御部と電流補正部とは、前記第１の温度特性を打ち消す第２の温度特性に応じて前記制御電流の直流成分と前記補正電流とをそれぞれ変化させる、可変利得増幅回路。
【請求項２】
前記電流制御部は、
第１の中間ノードから前記接地ノードに向け、温度に応じて定まる第１の定電流が流れ、前記第２の温度特性に応じて前記第１の定電流を変化させる第１の電流源と、
前記対応する入力信号および前記制御電圧に応じて前記対応する出力ノードから流入する前記制御電流を変化させるとともに、前記電源ノードから流入する第１の補償電流を前記制御電流に応じて変化させ、前記第１の中間ノードに前記第１の定電流を出力する第１の電流可変部とを有し、
前記第１の電流可変部は、前記第１の定電流の温度変化に応じて前記制御電流および第１の補償電流を変化させ、
前記電流補正部は、
第２の中間ノードから前記接地ノードに向け、温度に応じて定まる第２の定電流が流れ、前記第２の温度特性に応じて前記第２の定電流を変化させる第２の電流源と、
前記制御電圧に応じて前記電源ノードから流入する第２の補償電流を前記制御電流の直流成分と等しくなるように変化させるとともに、前記対応する出力ノードから流入する前記補正電流を第２の補償電流に応じて変化させ、前記第２の中間ノードに前記第２の定電流を出力する第２の電流可変部とを有し、
前記第２の電流可変部は、前記第２の定電流の温度変化に応じて前記補正電流および第２の補償電流を変化させる、請求項１に記載の可変利得増幅回路。
【請求項３】
前記第１の定電流と前記第２の定電流は、互いに等しい、請求項２に記載の可変利得増幅回路。
【請求項４】
前記第１、第２の電流源の各々は、
温度によらず一定になる定電圧を出力する定電圧源と、
前記定電圧をベースに受け、コレクタが接地ノードに接続される第１のＰＮＰトランジスタと、
前記第１のＰＮＰトランジスタのエミッタと電源ノードとの間に接続される第３の電流源と、
前記第１のＰＮＰトランジスタのエミッタにベースが接続される第１のＮＰＮトランジスタと、
前記第１のＮＰＮトランジスタのエミッタと接地ノードとの間に接続され、前記第１の温度特性に基づいて抵抗値を変化させる第１の抵抗と、
前記第１のＮＰＮトランジスタのコレクタにコレクタおよびベースが接続され、前記電源ノードにエミッタが接続される第２のＰＮＰトランジスタと、
前記第１のＮＰＮトランジスタのコレクタにベースが接続され、前記電源ノードにエミッタが接続される第３のＰＮＰトランジスタと、
前記第３のＰＮＰトランジスタのコレクタにコレクタおよびベースが接続され、エミッタが前記接地ノードに接続される第２のＮＰＮトランジスタと、
前記第２のＮＰＮトランジスタのコレクタにベースが接続され、エミッタが前記接地ノードに接続され、コレクタが対応する中間ノードに接続される第３のＮＰＮトランジスタとを有する、請求項２に記載の可変利得増幅回路。
【請求項５】
前記第１の電流可変部は、
ベースに対応する入力信号を受け、エミッタが前記第１の中間ノードに接続される第４のＮＰＮトランジスタと、
前記第１のＮＰＮトランジスタのコレクタにエミッタが接続され、前記制御電圧をベースに受け、前記対応する出力ノードにコレクタが接続される第５のＮＰＮトランジスタと、
前記第１のＮＰＮトランジスタのコレクタにエミッタが接続され、基準電圧をベースに受け、コレクタが電源ノードに接続される第６のＮＰＮトランジスタとを有し、
前記第２の電流可変部は、
前記電源ノードにコレクタが接続され、ベースに前記制御電圧を受ける第７のＮＰＮトランジスタと、
前記対応する出力ノードにコレクタが接続され、ベースに前記基準電圧を受け、エミッタが前記第２の中間ノードに接続される第８のＮＰＮトランジスタとを有する、請求項２に記載の可変利得増幅回路。
【請求項６】
前記第５のＮＰＮトランジスタは、各コレクタが前記対応する出力ノードに接続され、各ベースに前記制御電圧を受け、各エミッタが前記第１のＮＰＮトランジスタのコレクタに接続される複数個のＮＰＮトランジスタ素子を有し、
前記第６のＮＰＮトランジスタは、各コレクタが前記電源ノードに接続され、各ベースに前記基準電圧を受け、各エミッタが前記第１のＮＰＮトランジスタのコレクタに接続される、複数個のＮＰＮトランジスタ素子を有し、
前記第７のＮＰＮトランジスタは、各コレクタが前記電源ノードに接続され、各ベースに前記制御電圧を受け、各エミッタが前記第２の電流源に接続される複数個のＮＰＮトランジスタ素子を有し、
前記第８のＮＰＮトランジスタは、各コレクタが前記対応する出力ノードに接続され、各ベースに前記基準電圧を受け、各エミッタが前記第２の電流源に接続される複数個のＮＰＮトランジスタ素子を有し、
前記第５から第８のＮＰＮトランジスタの各々に含まれる複数個のＮＰＮトランジスタ素子は、互いに同一の特性を有する、請求項５に記載の可変利得増幅回路。
【請求項７】
前記可変利得増幅回路は、単一の半導体チップ上に形成される、請求項１に記載の可変利得増幅回路。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項に記載の可変利得増幅回路を含む、受信装置。
【請求項９】
請求項１〜７のいずれか１項に記載の可変利得増幅回路を含む、送信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、可変利得増幅回路、および可変利得増幅回路を備える送信装置と受信装置とに関するものであり、特に半導体チップ上に集積化された可変利得増幅回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
図６は、従来の可変利得増幅回路の構成を示す図である。
【０００３】
図６を参照して、可変利得増幅回路５００は、入力信号を受ける端子５０１Ａがベースに接続されるＮＰＮトランジスタＱ５０１と、反転入力信号を受ける端子５０１Ｂがベースに接続されるＮＰＮトランジスタＱ５０２と、ＮＰＮトランジスタＱ５０１のエミッタに接続される電流源ＣＳ５０１と、ＮＰＮトランジスタＱ５０２のエミッタに接続される電流源ＣＳ５０２と、ＮＰＮトランジスタＱ５０１のエミッタとＮＰＮトランジスタＱ５０２のエミッタとの間に接続される抵抗Ｒ５００とを含む。
【０００４】
可変利得増幅回路５００は、さらに、ＮＰＮトランジスタＱ５０１のコレクタにエミッタが接続され、コレクタに出力信号を出力する端子５０３Ａが接続されるＮＰＮトランジスタＱ５０３と、ＮＰＮトランジスタＱ５０１のコレクタにエミッタが接続され、コレクタが電源ノードに接続されるＮＰＮトランジスタＱ５０４と、ＮＰＮトランジスタＱ５０３のコレクタと電源との間に接続される抵抗Ｒ５０１を含む。抵抗Ｒ５０１は負荷抵抗である。
【０００５】
可変利得増幅回路５００は、さらに、ＮＰＮトランジスタＱ５０２のコレクタにエミッタが接続され、コレクタが電源ノードに接続されるＮＰＮトランジスタＱ５０５と、ＮＰＮトランジスタＱ５０２のコレクタにエミッタが接続され、コレクタに反転出力信号を出力する端子５０３Ｂが接続されるＮＰＮトランジスタＱ５０６と、ＮＰＮトランジスタＱ５０６のコレクタと電源ノードとの間に接続される抵抗Ｒ５０２とを含む。抵抗Ｒ５０２は負荷抵抗である。
【０００６】
可変利得増幅回路５００は、さらに、ＮＰＮトランジスタＱ５０３のベースおよびＮＰＮトランジスタＱ５０６のベースに接続され、利得を決定するための制御電圧を外部から受ける端子５０５Ａと、ＮＰＮトランジスタＱ５０４のベースおよびＮＰＮトランジスタＱ５０５のベースに接続され、基準電圧を受ける端子５０５Ｂとを含む。
【０００７】
可変利得増幅回路５００の動作に関する要点を説明する。ＮＰＮトランジスタＱ５０１、Ｑ５０２、抵抗Ｒ５００、および電流源ＣＳ５０１，ＣＳ５０２は差動増幅回路を構成する。ＮＰＮトランジスタＱ５０１のコレクタにＮＰＮトランジスタＱ５０３，Ｑ５０４の各エミッタが接続され、ＮＰＮトランジスタＱ５０２のコレクタにＮＰＮトランジスタＱ５０５，Ｑ５０６の各エミッタが接続される。制御電圧および基準電圧が端子５０５Ａ，５０５Ｂにそれぞれ印加される。ＮＰＮトランジスタＱ５０３〜Ｑ５０６には制御電圧および基準電圧に応じたコレクタ電流が流れる。抵抗Ｒ５０１、Ｒ５０２に流れる電流は制御電圧に応じて変化し、電流の変化に応じて増幅率が変化する。なお、可変利得増幅回路５００は通常よく用いられる回路である。
【０００８】
電源と負荷抵抗との間に利得可変回路に流れるバイアス電流を制御するトランジスタを用いて回路全体の消費電流を低減する可変利得増幅回路が特開平６−１５２２８３号公報（特許文献１）に開示される。
【０００９】
また、特開平５−２１８７６７号公報（特許文献２）には、負荷抵抗にコレクタが接続され、定電圧をベースに受けるトランジスタを利得可変回路に含むことによって消費電力が低減され、かつ、利得の変動によらず出力の直流成分が変動しない可変利得増幅回路が開示される。
【特許文献１】特開平６−１５２２８３号公報
【特許文献２】特開平５−２１８７６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
図６において端子５０３Ａ、５０３Ｂにおける出力電圧の直流成分はオームの法則（Ｖ＝Ｉ×Ｒ）に従い、電源電圧および抵抗Ｒ５０１、Ｒ５０２の両端に生じる電位差によって決定される。つまり、ＮＰＮトランジスタＱ５０３に流れる電流と抵抗Ｒ５０１の抵抗値との積によって端子５０３Ａにおける出力電圧の直流成分が決定され、ＮＰＮトランジスタＱ５０６に流れる電流と抵抗Ｒ５０２の抵抗値との積によって端子５０３Ｂにおける出力電圧の直流成分が決定される。よって、抵抗Ｒ５０１、Ｒ５０２に流れる電流が制御電圧に応じて変化すると出力電圧の直流成分が変化する。
【００１１】
出力電圧の直流成分が変化すると可変利得増幅回路の後段の回路に影響が生じる。たとえば直流成分が変化すると後段の回路に含まれるトランジスタの動作点が移動するので出力の交流成分が歪むという問題が生じる。
【００１２】
特開平５−２１８７６７号公報（特許文献２）では、出力電圧の直流成分を一定にすることが可能な回路が従来例として示されている。以下、その回路について説明する。
【００１３】
図７は、特開平５−２１８７６７号公報（特許文献２）に従来例として開示された可変利得増幅回路を示す図である。
【００１４】
図７を参照して、可変利得増幅回路５００Ａは、電流補正部５０４Ａ，５０４Ｂを備える点において可変利得増幅回路５００と異なる。可変利得増幅回路５００Ａの他の部分の構成は図６に示される可変利得増幅回路５００Ａと同様であるので以後の説明は繰り返さない。
【００１５】
電流補正部５０４Ａはコレクタが電源ノードに接続され、ベースが端子５０５Ａに接続されるＮＰＮトランジスタＱ５０７と、コレクタが端子５０３Ａに接続され、ベースが端子５０５Ｂに接続されるＮＰＮトランジスタＱ５０８と、ＮＰＮトランジスタＱ５０７，Ｑ５０８の各エミッタにともに接続される電流源ＣＳ５０３とを含む。
【００１６】
電流補正部５０４Ｂは電流補正部５０４Ａと同様の構成である。電流補正部５０４Ｂはコレクタが端子５０３Ｂに接続され、ベースが端子５０５Ｂに接続されるＮＰＮトランジスタＱ５０９と、コレクタが電源ノードに接続され、ベースが端子５０５Ａに接続されるＮＰＮトランジスタＱ５１０と、ＮＰＮトランジスタＱ５０９，Ｑ５１０の各エミッタにともに接続される電流源ＣＳ５０４とを含む。
【００１７】
抵抗Ｒ５０１を流れる電流はＮＰＮトランジスタＱ５０３のコレクタ電流とＮＰＮトランジスタＱ５０７のコレクタ電流との和になる。同様に抵抗Ｒ５０２を流れる電流はＮＰＮトランジスタＱ５０６のコレクタ電流とＮＰＮトランジスタＱ５０９のコレクタ電流との和になる。制御電圧が印加されてＮＰＮトランジスタＱ５０３，Ｑ５０６のコレクタに流れる電流が増加するとＮＰＮトランジスタＱ５０８、Ｑ５０９のコレクタに流れる電流は減少する。逆にＮＰＮトランジスタＱ５０３，Ｑ５０６のコレクタに流れる電流が減少するとＮＰＮトランジスタＱ５０８、Ｑ５０９のコレクタに流れる電流は増加する。抵抗Ｒ５０１，Ｒ５０２に流れる電流の直流成分が一定に保たれるので端子５０３Ａ，５０３Ｂにおける出力電圧の直流成分は一定になる。
【００１８】
しかしながら可変利得増幅回路５００Ａにおいて抵抗Ｒ５０１，Ｒ５０２の抵抗値は温度に応じて変化する。よって、温度に応じて抵抗値が変化すれば出力電圧の直流成分が変化する。異なる温度であっても制御電圧によらずに出力電圧の直流成分を一定に保つことが可能な可変利得増幅回路はこれまでに提案されていなかった。
【００１９】
この発明は上述の課題を解決するものであって、その目的は、利得や温度が変化しても出力電圧の直流成分が一定に保たれる可変利得増幅回路と、そのような可変利得増幅回路を備える送信装置および受信装置とを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
この発明は要約すれば、可変利得増幅回路であって、第１の入力信号と制御電圧とを受け、制御電圧に応じて利得を変化させて第１の入力信号を増幅して第１の出力ノードから出力する第１の増幅回路と、第１の入力信号に対して相補的に変化する第２の入力信号と制御電圧とを受け、制御電圧に応じて利得を変化させて第２の入力信号を増幅して第２の出力ノードから出力する第２の増幅回路とを備える。
【００２１】
第１、第２の増幅回路の各々は、電源ノードと対応する出力ノードとの間に接続され、第１の温度特性に基づいて抵抗値が変化する負荷抵抗と、対応する出力ノードと接地ノードとの間に接続され、負荷抵抗に流れる負荷電流のうち、対応する入力信号が重畳された制御電流を対応する出力ノードから受けるとともに、制御電圧に応じて制御電流を制御して利得を変化させる電流制御部と、電流制御部に対して並列に接続され、負荷電流と制御電流との差である補正電流を対応する出力ノードから受け、利得の変化によらず負荷電流の直流成分が一定になるように、制御電圧に応じて補正電流を変化させる電流補正部とを含む。
【００２２】
電流制御部と電流補正部とは、第１の温度特性を打ち消す第２の温度特性に応じて制御電流の直流成分と補正電流とをそれぞれ変化させる。
【００２３】
好ましくは、電流制御部は、第１の中間ノードから接地ノードに向け、温度に応じて定まる第１の定電流が流れ、第２の温度特性に応じて第１の定電流を変化させる第１の電流源と、対応する入力信号および制御電圧に応じて対応する出力ノードから流入する制御電流を変化させるとともに、電源ノードから流入する第１の補償電流を制御電流に応じて変化させ、第１の中間ノードに第１の定電流を出力する第１の電流可変部とを有する。
【００２４】
第１の電流可変部は、第１の定電流の温度変化に応じて制御電流および第１の補償電流を変化させる。
【００２５】
電流補正部は、第２の中間ノードから接地ノードに向け、温度に応じて定まる第２の定電流が流れ、第２の温度特性に応じて第２の定電流を変化させる第２の電流源と、制御電圧に応じて電源ノードから流入する第２の補償電流を制御電流の直流成分と等しくなるように変化させるとともに、対応する出力ノードから流入する補正電流を第２の補償電流に応じて変化させ、第２の中間ノードに第２の定電流を出力する第２の電流可変部とを有する。
【００２６】
第２の電流可変部は、第２の定電流の温度変化に応じて補正電流および第２の補償電流を変化させる。
【００２７】
より好ましくは、第１の定電流と第２の定電流は、互いに等しい。
【００２８】
より好ましくは、第１、第２の電流源の各々は、温度によらず一定になる定電圧を出力する定電圧源と、定電圧をベースに受け、コレクタが接地ノードに接続される第１のＰＮＰトランジスタと、第１のＰＮＰトランジスタのエミッタと電源ノードとの間に接続される第３の電流源と、第１のＰＮＰトランジスタのエミッタにベースが接続される第１のＮＰＮトランジスタと、第１のＮＰＮトランジスタのエミッタと接地ノードとの間に接続され、第１の温度特性に基づいて抵抗値を変化させる第１の抵抗と、第１のＮＰＮトランジスタのコレクタにコレクタおよびベースが接続され、電源ノードにエミッタが接続される第２のＰＮＰトランジスタと、第１のＮＰＮトランジスタのコレクタにベースが接続され、電源ノードにエミッタが接続される第３のＰＮＰトランジスタと、第３のＰＮＰトランジスタのコレクタにコレクタおよびベースが接続され、エミッタが接地ノードに接続される第２のＮＰＮトランジスタと、第２のＮＰＮトランジスタのコレクタにベースが接続され、エミッタが接地ノードに接続され、コレクタが対応する中間ノードに接続される第３のＮＰＮトランジスタとを有する。
【００２９】
より好ましくは、第１の電流可変部は、ベースに対応する入力信号を受け、エミッタが第１の中間ノードに接続される第４のＮＰＮトランジスタと、第１のＮＰＮトランジスタのコレクタにエミッタが接続され、制御電圧をベースに受け、対応する出力ノードにコレクタが接続される第５のＮＰＮトランジスタと、第１のＮＰＮトランジスタのコレクタにエミッタが接続され、基準電圧をベースに受け、コレクタが電源ノードに接続される第６のＮＰＮトランジスタとを有し、第２の電流可変部は、電源ノードにコレクタが接続され、ベースに制御電圧を受ける第７のＮＰＮトランジスタと、対応する出力ノードにコレクタが接続され、ベースに基準電圧を受け、エミッタが第２の中間ノードに接続される第８のＮＰＮトランジスタとを有する。
【００３０】
さらに好ましくは、第５のＮＰＮトランジスタは、各コレクタが対応する出力ノードに接続され、各ベースに制御電圧を受け、各エミッタが第１のＮＰＮトランジスタのコレクタに接続される複数個のＮＰＮトランジスタ素子を有し、第６のＮＰＮトランジスタは、各コレクタが電源ノードに接続され、各ベースに基準電圧を受け、各エミッタが第１のＮＰＮトランジスタのコレクタに接続される、複数個のＮＰＮトランジスタ素子を有し、第７のＮＰＮトランジスタは、各コレクタが電源ノードに接続され、各ベースに制御電圧を受け、各エミッタが第２の電流源に接続される複数個のＮＰＮトランジスタ素子を有し、第８のＮＰＮトランジスタは、各コレクタが対応する出力ノードに接続され、各ベースに基準電圧を受け、各エミッタが第２の電流源に接続される複数個のＮＰＮトランジスタ素子を有し、第５から第８のＮＰＮトランジスタの各々に含まれる複数個のＮＰＮトランジスタ素子は、互いに同一の特性を有する。
【００３１】
好ましくは、可変利得増幅回路は、単一の半導体チップ上に形成される。
【００３２】
さらに好ましくは、受信装置は、上述の可変利得増幅回路を備える。
【００３３】
さらに好ましくは、送信装置は、上述の可変利得増幅回路を備える。
【発明の効果】
【００３４】
この発明の可変利得増幅回路によれば、負荷抵抗に対し電流制御部および電流補正部が並列に接続され、電流制御部が制御電圧に応じて負荷抵抗から受ける制御電流を変化させることによって利得を変化させた場合、電流補正部は負荷抵抗から受ける補正電流を制御電圧に応じて変化させ、負荷抵抗に流れる電流の直流成分を一定に保つので、出力電圧の直流成分を一定に保つことができる。
【００３５】
また、この発明の可変利得増幅回路によれば、負荷抵抗の抵抗値が温度により変化しても、電流制御部および電流補正部は負荷抵抗の温度変化を打ち消すように制御電流の直流成分および補正電流のそれぞれを変化させるので、異なる温度であっても利得によらず出力電圧の直流成分を一定にすることができる。
【００３６】
さらに、この発明の送信装置および受信装置によれば、利得や温度によらず直流成分が一定になる信号を出力する可変利得増幅回路を備えることによって、可変利得増幅回路の後段の回路における特性の劣化を防ぐことができるので、従来の送信装置や受信装置よりも特性が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３７】
以下において、本発明の実施の形態について図面を参照して詳しく説明する。なお、図中同一符号は同一または相当部分を示す。
【００３８】
図１は、この発明の可変利得増幅回路を含む送信装置および受信装置の構成例を示すブロック図である。
【００３９】
図１を参照して、送受信装置１００は、高周波信号を送受信するためのアンテナ１０１と、スイッチ１０２と、アンテナ１０１から高周波信号を受ける受信部ＲＣＶと、アンテナ１０１に対して送信用の信号を出力する送信部ＳＮＤと、受信部ＲＣＶおよび送信部ＳＮＤにおいて、信号の周波数を変換するために必要なローカル信号ＬＯを出力するＶＣＯ（Voltage Controlled Oscillator)１０９とを含む。スイッチ１０２は、アンテナ１０１から受ける信号を受信部ＲＣＶに送り、送信部ＳＮＤから受ける信号をアンテナ１０１に送る。なお、受信部ＲＣＶ、送信部ＳＮＤは、それぞれこの発明における受信装置、送信装置に相当する。
【００４０】
受信部ＲＣＶは、スイッチ１０２を介してアンテナ１０１から入力される信号を増幅する低雑音増幅器（ＬＮＡ）１０３と、低雑音増幅器１０３の出力とローカル信号ＬＯとを受けてアンテナ１０１で受信した信号を周波数の低い信号に変換する（ダウンコンバートする）ミキサ１０４と、利得を変化させてミキサ１０４の出力を所定のレベルの信号に増幅する可変利得増幅回路（ＶＧＡ）１０５と、可変利得増幅回路１０５の出力から不要な周波数成分を除去するバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）１０６と、バンドパスフィルタ１０６の出力を増幅するアンプ（ＡＭＰ）１０７と、アンプ１０７から出力される信号を復調し、信号Ｓ１を生成する復調器１０８とを含む。
【００４１】
送信部ＳＮＤは、入力される信号Ｓ２を変調する変調器１１０と、変調器１１０の出力から不要な周波数成分を除去するバンドパスフィルタ１１１と、利得を変化させてバンドパスフィルタ１１１の出力を所定のレベルの信号に増幅する可変利得増幅回路１１２と、可変利得増幅回路１１２の出力とローカル信号ＬＯとを受けて、周波数の高い信号に変換する（アップコンバートする）ミキサ１１３と、ミキサ１１３の出力を増幅するパワーアンプ（ＡＭＰ）１１４とを含む。
【００４２】
可変利得増幅回路１０５、１１２は、この発明の可変利得増幅回路に相当する。可変利得増幅回路１０５、１１２から出力される信号の直流成分が一定であれば後段の回路の特性（歪特性など）が劣化しないので、従来よりも優れた性能（受信性能および送信性能）を持つ機器が実現される。
【００４３】
図２は、図１の可変利得増幅回路１０５のブロック図である。
【００４４】
図２を参照して、可変利得増幅回路１０５は、第１の入力信号である信号ＳＩＮ１と制御電圧Ｖ１とを受け、制御電圧Ｖ１に応じて利得を変化させて第１の入力信号を増幅してノードＮＤ１から出力する増幅回路１０５Ａと、信号ＳＩＮ１に対して相補的に変化する第２の入力信号である信号ＳＩＮ２と制御電圧Ｖ１とを受け、制御電圧Ｖ１に応じて利得を変化させて信号ＳＩＮ２を増幅してノードＮＤ２から出力する増幅回路１０５Ｂとを備える。
【００４５】
可変利得増幅回路１０５は、さらに端子２０１Ａ、２０１Ｂを備える。端子２０１Ａ、２０１Ｂはそれぞれ信号ＳＩＮ１，ＳＩＮ２を受けるための入力端子である。
【００４６】
増幅回路１０５Ａは、電源ノードとノードＮＤ１との間に接続され、第１の温度特性に基づいて抵抗値が変化する抵抗Ｒ１と、ノードＮＤ１と接地ノードとの間に接続される電流制御部２０２Ａと、電流制御部２０２Ａと並列に接続される電流補正部２０４Ａとを含む。
【００４７】
抵抗Ｒ１には（Ｉ１＋Ｉ１Ａ）の負荷電流が流れる。電流制御部２０２Ａは抵抗Ｒ１に流れる負荷電流のうち、信号ＳＩＮ１が重畳された電流Ｉ１をノードＮＤ１から受けるとともに、制御電圧Ｖ１に応じて電流Ｉ１を制御して利得を変化させる。電流補正部２０４Ａは、負荷電流と電流Ｉ１との差である電流Ｉ１ＡをノードＮＤ１から受け、利得の変化によらず負荷電流の直流成分が一定になるように、制御電圧Ｖ１に応じて電流Ｉ１Ａを変化させる。なお、電流制御部２０２Ａと電流補正部２０４Ａとは、第１の温度特性を打ち消す第２の温度特性に応じて電流Ｉ１の直流成分と電流Ｉ１Ａとをそれぞれ変化させる。
【００４８】
増幅回路１０５Ｂは、電源ノードとノードＮＤ２との間に接続され、第１の温度特性に基づいて抵抗値が変化する抵抗Ｒ２と、ノードＮＤ２と接地ノードとの間に接続される電流制御部２０２Ｂと、電流制御部２０２Ｂと並列に接続される電流補正部２０４Ｂとを含む。増幅回路１０５Ｂは増幅回路１０５Ａと同様の構成である。
【００４９】
抵抗Ｒ２には（Ｉ２＋Ｉ２Ａ）の負荷電流が流れる。電流制御部２０２Ｂは抵抗Ｒ２に流れる負荷電流のうち、信号ＳＩＮ２が重畳された電流Ｉ２をノードＮＤ２から受けるとともに、制御電圧Ｖ１に応じて電流Ｉ２を制御して利得を変化させる。電流補正部２０４Ｂは、負荷電流と電流Ｉ２との差である電流Ｉ２ＡをノードＮＤ２から受け、利得の変化によらず負荷電流の直流成分が一定になるように、制御電圧Ｖ１に応じて電流Ｉ２Ａを変化させる。電流制御部２０２Ｂと電流補正部２０４Ｂとは、第１の温度特性を打ち消す第２の温度特性に応じて電流Ｉ２の直流成分と電流Ｉ２Ａとをそれぞれ変化させる。
【００５０】
可変利得増幅回路１０５は、さらに、ノードＮＤ１に接続される端子２０３Ａと、ノードＮＤ２に接続される端子２０３Ｂとを備える。端子２０３Ａ，２０３Ｂは出力端子である。
【００５１】
可変利得増幅回路１０５は、さらに、制御電圧Ｖ１を受ける端子２０５Ａを備える。
【００５２】
この発明の可変利得増幅回路の動作を要約して説明する。電流制御部２０２Ａ，２０２Ｂは電流Ｉ１、Ｉ２を制御電圧Ｖ１に応じてそれぞれ変化させて利得を決定する。一方、電流補正部２０４Ａ、２０４Ｂは抵抗Ｒ１，Ｒ２に流れる電流の直流成分が利得によらず一定になるように制御電圧Ｖ１に応じて電流Ｉ１Ａ，Ｉ２Ａを変化させる。また、電流制御部２０２Ａおよび電流補正部２０４Ａは、それぞれ電流Ｉ１，Ｉ１Ａを変化させて抵抗Ｒ１の温度変化を相殺し、電流制御部２０２Ｂおよび電流補正部２０４Ｂは、電流Ｉ２，Ｉ２Ａをそれぞれ変化させて抵抗Ｒ２の温度変化を相殺する。よって出力電圧の直流成分は温度によらず一定になる。
【００５３】
なお、図１の可変利得増幅回路１１２の構成は図２に示される可変利得増幅回路１０５の構成と同様であるので、以後の説明は繰り返さない。
【００５４】
図３は、図２の可変利得増幅回路１０５の構成をより詳細に示す図である。
【００５５】
図３を参照して、電流制御部２０２Ａは、電流源ＣＳ１と、電流可変部３０１とを含む。電流源ＣＳ１は、ノードＮＤ３から接地ノードに向け、温度に応じて定まる電流Ｉｏｕｔ１が流れ、第２の温度特性に応じて電流Ｉｏｕｔ１を変化させる。電流可変部３０１は、信号ＳＩＮ１および制御電圧Ｖ１に応じてノードＮＤ１から流入する電流Ｉ１を変化させるとともに、電源ノードから流入する電流Ｉ１Ｃを電流Ｉ１に応じて変化させ、ノードＮＤ３に電流Ｉｏｕｔ１を出力する。なお、電流可変部３０１は、電流Ｉｏｕｔ１の温度変化に応じて電流Ｉ１および電流Ｉ１Ｃを変化させる。
【００５６】
電流可変部３０１は、ＮＰＮトランジスタＱ１〜Ｑ３を含む。ＮＰＮトランジスタＱ１はベースに信号ＳＩＮ１を受ける。ＮＰＮトランジスタＱ２はノードＷ１においてエミッタがＮＰＮトランジスタＱ１のコレクタに接続され、制御電圧Ｖ１をベースに受け、コレクタがノードＮＤ１に接続される。ＮＰＮトランジスタＱ３はエミッタがノードＷ１に接続され、コレクタが電源ノードに接続され、端子２０５Ｂから入力される基準電圧Ｖ２をベースに受ける。
【００５７】
電流源ＣＳ１はＮＰＮトランジスタＱ１のエミッタと接地ノードとの間に接続される。電流源ＣＳ１は、第２の温度特性に応じて電流Ｉｏｕｔ１を変化させる。よってＮＰＮトランジスタＱ２は電流Ｉｏｕｔ１の変化に応じて電流Ｉ１の直流成分を変化させる。
【００５８】
電流制御部２０２Ｂは、電流源ＣＳ２と、電流可変部３０２とを含む。電流制御部２０２Ｂは、電流制御部２０２Ａと同様の構成である。電流源ＣＳ２は、ノードＮＤ４から接地ノードに向け、温度に応じて定まる電流Ｉｏｕｔ２が流れ、第２の温度特性に応じて電流Ｉｏｕｔ２を変化させる。電流可変部３０２は、信号ＳＩＮ２および制御電圧Ｖ１に応じてノードＮＤ２から流入する電流Ｉ２を変化させるとともに、電源ノードから流入する電流Ｉ２Ｃを電流Ｉ２に応じて変化させ、ノードＮＤ４に電流Ｉｏｕｔ２を出力する。なお、電流可変部３０２は、電流Ｉｏｕｔ２の温度変化に応じて電流Ｉ２および電流Ｉ２Ｃを変化させる。なお、電流制御部２０２Ａ，２０２Ｂは互いに同一の構成である。
【００５９】
電流可変部３０２はＮＰＮトランジスタＱ４〜Ｑ６を含む。ＮＰＮトランジスタＱ４はベースに信号ＳＩＮ２を受ける。ＮＰＮトランジスタＱ５はノードＷ２においてエミッタがＮＰＮトランジスタＱ４のコレクタに接続され、コレクタが電源ノードに接続され、基準電圧Ｖ２をベースに受ける。ＮＰＮトランジスタＱ６は、エミッタがノードＷ２に接続され、制御電圧Ｖ１をベースに受け、コレクタがノードＮＤ２に接続される。
【００６０】
電流源ＣＳ２はＮＰＮトランジスタＱ４のエミッタと接地ノードとの間に接続される。電流源ＣＳ２は、第２の温度特性に応じて、電流Ｉｏｕｔ２を変化させる。よってＮＰＮトランジスタＱ６は電流Ｉｏｕｔ２の変化に応じて電流Ｉ２の直流成分を変化させる。
【００６１】
可変利得増幅回路１０５は、ＮＰＮトランジスタＱ１，Ｑ４の各エミッタ間を接続する抵抗Ｒ３をさらに備える。抵抗Ｒ３はエミッタ抵抗である。
【００６２】
電流補正部２０４Ａは、電流源ＣＳ３と、電流可変部３０３とを含む。電流源ＣＳ３はノードＷ３から接地ノードに向け、所定の温度では電流Ｉｏｕｔ３が流れ、所定の温度以外の温度では第２の温度特性に応じて電流Ｉｏｕｔ３を変化させる。電流可変部３０３は、制御電圧Ｖ１に応じて電源ノードから流入する電流Ｉ１Ｂを電流Ｉ１の直流成分と等しくなるように変化させるとともに、ノードＮＤ１から流入する電流Ｉ１Ａを電流Ｉ１Ｂに応じて変化させ、ノードＷ３に電流Ｉｏｕｔ３を出力する。なお、電流可変部３０３は、電流Ｉｏｕｔ３の温度変化に応じて電流Ｉ１Ａおよび電流Ｉ１Ｂを変化させる。
【００６３】
電流可変部３０３はＮＰＮトランジスタＱ７、Ｑ８を含む。ＮＰＮトランジスタＱ７は制御電圧Ｖ１をベースに受け、コレクタが電源ノードに接続され、エミッタがノードＷ３に接続される。ＮＰＮトランジスタＱ８は基準電圧Ｖ２をベースに受け、コレクタがノードＮＤ１に接続され、エミッタがノードＷ３に接続される。よってＮＰＮトランジスタＱ７のコレクタには電流Ｉ１Ｂが流れる。また、ＮＰＮトランジスタＱ８のコレクタには電流Ｉ１Ａが流れる。
【００６４】
電流補正部２０４Ｂは電流源ＣＳ４と、電流可変部３０４とを含む。電流源ＣＳ４はノードＷ４から接地ノードに向け、所定の温度では電流Ｉｏｕｔ４が流れ、所定の温度以外の温度では第２の温度特性に応じて電流Ｉｏｕｔ４を変化させる。電流可変部３０４は、制御電圧Ｖ１に応じて電源ノードから流入する電流Ｉ２Ｂを電流Ｉ２の直流成分と等しくなるように変化させるとともに、ノードＮＤ２から流入する電流Ｉ２Ａを電流Ｉ２Ｂに応じて変化させ、ノードＷ４に電流Ｉｏｕｔ４を出力する。なお、電流可変部３０４は、電流Ｉｏｕｔ４の温度変化に応じて電流Ｉ２Ａおよび電流Ｉ２Ｂを変化させる。
【００６５】
電流可変部３０４はＮＰＮトランジスタＱ９，Ｑ１０を含む。ＮＰＮトランジスタＱ９は基準電圧Ｖ２をベースに受け、コレクタがノードＮＤ２に接続され、エミッタがノードＷ４に接続される。ＮＰＮトランジスタＱ１０は制御電圧Ｖ１をベースに受け、コレクタが電源ノードに接続され、エミッタがノードＷ４に接続される。よってＮＰＮトランジスタＱ９のコレクタには電流Ｉ２Ａが流れる。ＮＰＮトランジスタＱ１０のコレクタには電流Ｉ２Ｂが流れる。
【００６６】
なお、電流Ｉｏｕｔ１〜Ｉｏｕｔ４の各々の電流値は互いに等しく、電流値Ｉｏｕｔである。
【００６７】
可変利得増幅回路１０５は電流源ＣＳ１〜ＣＳ４は電流値Ｉｏｕｔを第２の温度特性に応じて変化させる点において図６に示される可変利得増幅回路５００Ａと相違する。このような電流源を含むことにより、抵抗Ｒ１，Ｒ２の温度係数を相殺することが可能になるので、制御電圧Ｖ１、温度の双方に対して出力信号の直流成分を一定にするという有利な効果が得られる。
【００６８】
以下、可変利得増幅回路１０５の動作について説明する。
【００６９】
上述のように、端子２０１Ａ，２０１Ｂに信号ＳＩＮ１，ＳＩＮ２が入力され、信号ＳＩＮ１，ＳＩＮ２が増幅された信号ＳＯＴ１，ＳＯＴ２が端子２０３Ａ，２０３Ｂからそれぞれ出力される。出力電圧の直流成分は抵抗Ｒ１，Ｒ２に流れる電流によって決定される。
【００７０】
たとえば制御電圧Ｖ１に応じてＮＰＮトランジスタＱ２，Ｑ６のコレクタに流れる電流Ｉ１，Ｉ２が増加すれば、制御電圧Ｖ１がベースに印加されるＮＰＮトランジスタＱ７，Ｑ１０のコレクタに流れる電流Ｉ１Ｂ，Ｉ２Ｂも増加する。ＮＰＮトランジスタＱ７のエミッタは電流源ＣＳ３に接続されているので、電流Ｉ１Ｂが増加すると電流Ｉ１Ａは減少する。つまり、電流Ｉ１が増加すると電流Ｉ１Ａが減少する。同様に電流Ｉ２が増加すると、ＮＰＮトランジスタＱ１０のコレクタに流れる電流Ｉ２Ｂが増加するのでＮＰＮトランジスタＱ９に流れる電流Ｉ２Ａが減少する。よって、電流Ｉ２が増加すると電流Ｉ２Ａが減少する。
【００７１】
ＮＰＮトランジスタＱ２，Ｑ３，Ｑ５〜Ｑ１０の種類が同一であり、ＮＰＮトランジスタＱ２，Ｑ６，Ｑ７，Ｑ１０の各々のベースに制御電圧Ｖ１を印加したときに流れるコレクタ電流の直流成分が互いに等しく、かつ、ＮＰＮトランジスタＱ３，Ｑ５，Ｑ８，Ｑ９の各々のベースに基準電圧Ｖ２を印加したときに流れるコレクタ電流の直流成分が互いに等しければ、電流源ＣＳ１〜ＣＳ４に流れる定電流はすべて同じなので抵抗Ｒ１，Ｒ２に流れる電流の直流成分の値が制御電圧Ｖ１によらず一定（電流値Ｉｏｕｔ）になる。
【００７２】
つまり、ノードＮＤ１，ＮＤ２における電圧の直流成分である電圧ＶＯ１，ＶＯ２が一定になる。よって信号ＳＯＴ１，ＳＯＴ２の直流成分は制御電圧Ｖ１によらず一定になる。
【００７３】
なお、ＮＰＮトランジスタＱ２，Ｑ６に流れる電流Ｉ１，Ｉ２が減少した場合には電流Ｉ１Ａ，Ｉ２Ａが増加して電圧ＶＯ１，ＶＯ２は一定に保たれる。また、信号ＳＯＴ１，ＳＯＴ２の直流成分が一定になるように電流補正部で電流Ｉ１Ａ，Ｉ２Ａを変化させても利得には影響が生じない。よってこの発明の可変利得増幅回路によれば制御電圧に応じて利得を変化させながらノードＮＤ１，ＮＤ２における電圧の直流成分を一定にすることが可能になる。
【００７４】
さらに抵抗Ｒ１，Ｒ２に流れる電流の直流成分を一定に保つためには、ＮＰＮトランジスタＱ２，Ｑ３，Ｑ５〜Ｑ１０が同一の特性を有するトランジスタ素子を複数個含むように構成されることが好ましい。
【００７５】
図４は、図３のＮＰＮトランジスタＱ２，Ｑ３の構成をより詳細に示す図である。
【００７６】
図４を参照して、ＮＰＮトランジスタＱ２は各コレクタがノードＮＤ１に接続され、各ベースが端子２０５Ａに接続され、各エミッタがノードＷ１に接続されるＭ個（Ｍは２以上の整数）のＮＰＮトランジスタ素子Ｑ２１〜Ｑ２Ｍを含む。
【００７７】
ＮＰＮトランジスタＱ３は各コレクタが電源ノードに接続され、各ベースが端子２０５Ｂに接続され、各エミッタがノードＷ１に接続されるＮ個（Ｎは２以上の整数）のＮＰＮトランジスタ素子Ｑ３１〜Ｑ３Ｎを含む。なお、ＮＰＮトランジスタ素子Ｑ２１〜Ｑ２Ｍ，Ｑ３１〜Ｑ３Ｎは互いに同一種類および同一特性の素子である。また、整数ＭおよびＮは抵抗Ｒ１に流れる電流の直流成分が一定になるように適切に定められる。
【００７８】
なお、図３におけるＮＰＮトランジスタＱ７，Ｑ８は図４のＮＰＮトランジスタＱ２，Ｑ３とそれぞれ同様の構成であり、ノードＷ１に代えてノードＷ３に各ＮＰＮトランジスタのエミッタが接続される点においてのみ相違するので以後の説明は繰り返さない。
【００７９】
また、ＮＰＮトランジスタＱ５，Ｑ６の構成についても図４に示される構成と同様である。ＮＰＮトランジスタＱ５，Ｑ６の場合、ＮＰＮトランジスタＱ２に代えてＮＰＮトランジスタＱ６が設けられ、ＮＰＮトランジスタＱ３に代えてＮＰＮトランジスタＱ５が設けられる。また、抵抗Ｒ１に代えて抵抗Ｒ２が設けられる。さらに、ノードＮＤ１に代えてノードＮＤ２となり、ノードＷ１に代えてノードＷ２となる。その他の部分の構成は図４と同様であるので以後の説明は繰り返さない。
【００８０】
ＮＰＮトランジスタＱ９，Ｑ１０の構成はＮＰＮトランジスタＱ５，Ｑ６の場合と同様である。ＮＰＮトランジスタＱ２に代えてＮＰＮトランジスタＱ１０が設けられ、ＮＰＮトランジスタＱ３に代えてＮＰＮトランジスタＱ９が設けられる。また、抵抗Ｒ１に代えて抵抗Ｒ２が設けられる。さらに、ノードＮＤ１に代えてノードＮＤ２となり、ノードＷ１に代えてノードＷ４となる。その他の部分の構成は図４と同様であるので以後の説明は繰り返さない。
【００８１】
このように、ＮＰＮトランジスタＱ２，Ｑ６，Ｑ７，Ｑ１０に含まれるＮＰＮトランジスタ素子の数はすべて同じＭ個であり、ＮＰＮトランジスタＱ３，Ｑ５，Ｑ８，Ｑ９のＮＰＮトランジスタの数はすべて同じＮ個である。
【００８２】
また、Ｍ個のＮＰＮトランジスタ素子あるいはＮ個のＮＰＮトランジスタ素子は並列に接続される。図４においてトランジスタ素子が「並列に接続されている」とは、ＮＰＮトランジスタＱ２，Ｑ３に示されるように、各ＮＰＮトランジスタ素子のコレクタが共通に接続され、ベースが共通に接続され、エミッタが共通に接続される状態である。
【００８３】
図５は、図３の電流源ＣＳ１の構成を示す図である。
【００８４】
図５を参照して、電流源ＣＳ１は、定電圧源ＲＥＧを含む。定電圧源ＲＥＧは温度依存性を有しない電圧Ｖｂを出力する定電圧源であり、たとえばバンドギャップレギュレータである。
【００８５】
電流源ＣＳ１は、さらに、電圧Ｖｂをベースに受け、コレクタが接地ノードに接続されるＰＮＰトランジスタＱ１１と、ＰＮＰトランジスタＱ１１のエミッタと電源ノードとの間に接続される電流源ＣＳ１１と、ＰＮＰトランジスタＱ１１のエミッタにベースが接続されるＮＰＮトランジスタＱ１２と、ＮＰＮトランジスタＱ１２のエミッタと接地ノードとの間に接続される抵抗Ｒ４とを含む。抵抗Ｒ４は、図３の抵抗Ｒ１，Ｒ２と同様に第１の温度特性に基づいて抵抗値を変化させる。
【００８６】
電流源ＣＳ１は、さらに、ＮＰＮトランジスタＱ１２のコレクタにコレクタおよびベースが接続され、電源ノードにエミッタが接続されるＰＮＰトランジスタＱ１３と、ＮＰＮトランジスタＱ１２のコレクタにベースが接続され、電源ノードにエミッタが接続されるＰＮＰトランジスタＱ１４とを含む。ＰＮＰトランジスタＱ１３，Ｑ１４は第１のカレントミラー回路を構成する。
【００８７】
電流源ＣＳ１は、さらに、ＰＮＰトランジスタＱ１４のコレクタにコレクタおよびベースが接続され、エミッタが接地ノードに接続されるＮＰＮトランジスタＱ１５と、ＰＮＰトランジスタＱ１４のコレクタにベースが接続され、エミッタが接地ノードに接続され、電流Ｉｏｕｔ１がコレクタに流れるＮＰＮトランジスタＱ１６とを含む。ＮＰＮトランジスタＱ１５，Ｑ１６は第２のカレントミラー回路を構成する。
【００８８】
なお、図３の電流源ＣＳ２〜ＣＳ４の構成は電流源ＣＳ１の構成と同様であり、電流Ｉｏｕｔ１に代えて電流Ｉｏｕｔ２〜Ｉｏｕｔ４が流れる点において相違する。よって電流源ＣＳ２〜ＣＳ４の構成について以後の説明は繰り返さない。
【００８９】
次に、電流源ＣＳ１の動作について説明する。
【００９０】
よく知られているようにバンドギャップレギュレータは温度によらず一定になる電圧を出力する。よって、定電圧源ＲＥＧは温度によらず一定となる電圧Ｖｂを出力する。
【００９１】
温度係数を含めた一般的な式によって抵抗Ｒ４の抵抗値を示す。抵抗値Ｒ４（Ｔ）は以下の式（１）のように示される。
【００９２】
Ｒ４（Ｔ）＝Ｒ０４｛１＋α（Ｔａ−Ｔ０）｝  …（１）
ここでαは抵抗温度係数であり、Ｔａはある動作温度であり、Ｔ０は基準温度である。また、Ｒ０４は基準温度Ｔ０における抵抗値を示す。
【００９３】
トランジスタＱ１１のベース−エミッタ間電圧とトランジスタＱ１２のベース−エミッタ間電圧とが同じであれば、トランジスタＱ１２のエミッタ電圧は電圧Ｖｂになる。よって抵抗Ｒ４に流れる電流Ｉ４(Ｔ)は、Ｖ＝Ｉ×Ｒの関係から以下の式（２）のように示される。
【００９４】
Ｉ４(Ｔ)＝Ｖｂ／Ｒ４（Ｔ）＝Ｖｂ／Ｒ０４｛１＋α（Ｔａ−Ｔ０）｝  …（２）
よって式（２）に示されるように電流Ｉ４（Ｔ）は温度に応じて変化する。
【００９５】
第１のカレントミラー回路および第２のカレントミラー回路により、電流Ｉ４（Ｔ）と電流Ｉｏｕｔ１とは等しくなる。よって電流Ｉｏｕｔ１も温度により変化する電流になる。
【００９６】
再び図３を参照して説明する。抵抗値Ｒ１（Ｔ），Ｒ２（Ｔ）を抵抗値Ｒ４（Ｔ）と同様に一般的な式で示す。抵抗値Ｒ１（Ｔ），Ｒ２（Ｔ）は以下の式（３）、（４）のように示される。
【００９７】
Ｒ１（Ｔ）＝Ｒ０１｛１＋β（Ｔｂ−Ｔ０）｝  …（３）
Ｒ２（Ｔ）＝Ｒ０２｛１＋γ（Ｔｃ−Ｔ０）｝  …（４）
βおよびγは抵抗温度係数であり、温度Ｔｂおよび温度Ｔｃはある温度を示し、抵抗値Ｒ０１および抵抗値Ｒ０２は基準温度Ｔ０における抵抗値である。
【００９８】
抵抗温度係数は半導体チップに形成される抵抗の材料に依存する。抵抗Ｒ１、Ｒ２、Ｒ４が同じ材料によって同一チップ上に形成される場合、抵抗Ｒ４（Ｔ）、Ｒ１（Ｔ）、Ｒ２（Ｔ）の抵抗温度係数はすべて同じ抵抗温度係数αになり、各抵抗の温度は同じ温度（温度Ｔａ）になる。よって式（３）、（４）はそれぞれ以下の式（５）、（６）のようになる。
【００９９】
Ｒ１（Ｔ）＝Ｒ０１｛１＋α（Ｔａ−Ｔ０）｝  …（５）
Ｒ２（Ｔ）＝Ｒ０２｛１＋α（Ｔａ−Ｔ０）｝  …（６）
Ｖ＝Ｉ×Ｒの関係に従い、電圧ＶＯ１、ＶＯ２は以下の式（７）、（８）のように示される。
【０１００】
ＶＯ１＝Ｖｃｃ−Ｉｏｕｔ１×Ｒ１（Ｔ）  …（７）
ＶＯ２＝Ｖｃｃ−Ｉｏｕｔ２×Ｒ２（Ｔ）  …（８）
Ｉｏｕｔ１＝Ｉｏｕｔ２＝Ｉ４（Ｔ）なので、式（２）および式（５）〜（８）を用いて電圧ＶＯ１、ＶＯ２は、以下の式（９），（１０）のように表わされる。
【０１０１】
ＶＯ１＝Ｖｃｃ−（Ｒ０１／Ｒ０４）×Ｖｂ  …（９）
ＶＯ１＝Ｖｃｃ−（Ｒ０２／Ｒ０４）×Ｖｂ  …（１０）
式（９）、（１０）では温度係数に関わる項が消え、温度に依存しない電圧Ｖｂおよび基準温度Ｔ０における抵抗値のみが残る。よって出力信号の直流成分は温度によらず一定になる。
【０１０２】
なお、この発明の可変利得増幅部は単一の半導体チップ上に形成されることが好ましい。単一の半導体チップに各回路が形成されればＮＰＮトランジスタやＰＮＰトランジスタ、抵抗の特性（電流−電圧特性や温度特性）を互いに等しくすることが可能になる点で有利である。
【０１０３】
以上のように、この発明の実施の形態によれば、利得を変化させるために制御電圧が電流制御部に印加されて負荷抵抗から受ける電流を電流制御部が変化させても電流補正部によって負荷抵抗に流れる電流の直流成分が利得によらず一定になるように調節されるので出力信号の直流成分を一定にすることができる。
【０１０４】
また、この発明の実施の形態によれば、負荷抵抗の温度特性を打ち消すように電流制御部および電流補正部は負荷抵抗に流れる電流の直流成分を変化させるので、出力信号の直流成分を一定にすることができる。
【０１０５】
さらに、この発明の実施の形態によれば、単一の半導体チップ上に各回路が形成されることにより、回路を構成する素子間における特性のばらつきが少なくなり、出力信号の直流成分を一定にすることができる。
【０１０６】
さらに、この発明の実施の形態によれば、出力信号の直流成分が温度や制御電圧によらず一定になる可変利得増幅回路が送信装置や受信装置に含まれることによって、可変利得増幅回路の後段の回路への影響が生じなくなるので、従来の送信装置や受信装置と比較して性能が向上する。
【０１０７】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【０１０８】
【図１】この発明の可変利得増幅回路を含む送信装置および受信装置の構成例を示すブロック図である。
【図２】図１の可変利得増幅回路１０５のブロック図である。
【図３】図２の可変利得増幅回路１０５の構成をより詳細に示す図である。
【図４】図３のＮＰＮトランジスタＱ２，Ｑ３の構成をより詳細に示す図である。
【図５】図３の電流源ＣＳ１の構成を示す図である。
【図６】従来の可変利得増幅回路の構成を示す図である。
【図７】特開平５−２１８７６７号公報（特許文献２）に従来例として開示された可変利得増幅回路を示す図である。
【符号の説明】
【０１０９】
１００  送受信装置、１０１  アンテナ、１０２  スイッチ、１０３  低雑音増幅器、１０４  ミキサ、１０５，１１２，５００，５００Ａ  可変利得増幅回路、１０５Ａ，１０５Ｂ  増幅回路、１０６  バンドパスフィルタ、１０７  アンプ、１０８  復調器、１０９  ＶＣＯ、１１０  変調器、１１１  バンドパスフィルタ、１１３  ミキサ、２０１Ａ，２０１Ｂ，２０３Ａ，２０３Ｂ，２０５Ａ，２０５Ｂ，５０１Ａ，５０１Ｂ，５０３Ａ，５０３Ｂ，５０５Ａ，５０５Ｂ  端子、２０２Ａ，２０２Ｂ  電流制御部、２０４Ａ，２０４Ｂ，５０４Ａ，５０４Ｂ  電流補正部、３０１〜３０４  電流可変部、ＣＳ１〜ＣＳ４，ＣＳ１１，ＣＳ５０１〜ＣＳ５０４  電流源、Ｑ１〜Ｑ１０，Ｑ１２，Ｑ１５，Ｑ１６，Ｑ５０１〜Ｑ５１０  ＮＰＮトランジスタ、Ｑ１１，Ｑ１３，Ｑ１４  ＰＮＰトランジスタ、Ｑ２１〜Ｑ２Ｍ，Ｑ３１〜Ｑ３Ｎ  ＮＰＮトランジスタ素子、Ｒ１〜Ｒ４，Ｒ５００〜Ｒ５０２  抵抗、ＲＣＶ  受信部、ＲＥＧ  定電圧源、ＳＮＤ  送信部、ＮＤ１，ＮＤ２，Ｗ１〜Ｗ４  ノード。
【図１】
2006157141.tif 000003
【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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