(57)【要約】【課題】  隣接チャネルの妨害波が大きい場合に、線形性の指標となる出力３次歪みインターセプトポイント（ＯＩＰ３）を、妨害波が増幅された出力より、ある値以上に高く設計する必要があり、そのために消費する電流が大きくなる。【解決手段】  入力信号に対する利得制御が可能な可変利得増幅器１０７，１０８であって、第１の制御信号Ｃ１により、第２の制御信号Ｃ２による連続的な利得制御する回路と、一定利得を出力する回路とに切り替え可能とすることにより、隣接チャネルの妨害波が大きい場合に、初段増幅器１００による利得を抑えることができ、初段増幅器１００や、フィルタの入力端までの回路である増幅器、周波数変換器等の線形性の指標となるＯＩＰ３の仕様を低く抑えることができる。また、ＯＩＰ３の仕様をあげるための電流消費を抑えることもできる。【選択図】  図１
2005142948.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力信号に対する利得制御が可能な可変利得増幅器であって、
第２の制御信号により連続的に利得を可変可能に制御できる第１の態様と、第２の制御信号により一定利得に保持される第２の態様とを有し、前記第１の態様と前記第２の態様の切り替えが、第１の制御信号により行われるように構成されたことを特徴とする可変利得増幅器。
【請求項２】
前記第１の態様を実現すべく第２の制御信号により連続的に利得可変とされる第１の増幅回路を備え、前記入力信号を前記第１の増幅回路を介して出力する第１の信号経路と、
前記第２の態様を実現すべく利得が一定とされる第２の増幅回路を備え、前記入力信号を前記第２の増幅回路を介して出力する第２の信号経路と、
前記第１の制御信号により、前記第１の信号経路と前記第２の信号経路とを切り替える第１のスイッチ回路と、
を有する、請求項１記載の可変利得増幅器。
【請求項３】
入力端子と出力端子間に介在する第３の増幅回路と、
前記第２の制御信号が入力され、この第２の制御信号により前記第３の増幅回路を連続的に利得可変可能に制御する第１の制御回路と、
前記第２の制御信号が入力され、この第２の制御信号により前記第３の増幅回路を利得一定となるように制御する第２の制御回路と、
前記第２の制御信号入力端子と前記第１の制御回路間、及び前記第２の制御信号入力端子と前記第２の制御回路間にそれぞれ介在する第２のスイッチ回路であって、前記第１の制御信号によりスイッチング態様が切り替えられる第２のスイッチ回路と、
を有する、請求項１記載の可変利得増幅器。
【請求項４】
入力信号に対する利得制御が可能な可変利得増幅器であって、
第１の制御信号により、第２の制御信号による連続的な利得制御の変化幅が切り替わることを特徴とする可変利得増幅器。
【請求項５】
第２の制御信号により連続的に利得可変であって、かつ、利得の変化幅が相互に異なる複数の第４の増幅回路を備え、
第２の制御信号により、前記各第４の増幅回路の何れか１つを選択的に切り替え、前記入力信号を前記選択された第４の増幅回路を介して出力するように構成されている、請求項４記載の可変利得増幅器。
【請求項６】
入力端子と出力端子間に介在する第３の増幅回路と、
前記第２の制御信号がそれぞれ入力され、前記第３の増幅回路を利得制御の変化幅が異なるように制御する複数の第３の制御回路と、
前記第２の制御信号と前記複数の第３の制御回路間にそれぞれ介在するスイッチ回路群であって、前記複数の第３の制御回路の何れかを選択すべく、前記第１の制御信号によりスイッチング態様が切り替えられるスイッチ回路群と、
を有する、請求項４記載の可変利得増幅器。
【請求項７】
初段増幅器と周波数変換器とフィルタと後段増幅器とを有する受信装置であって、
前記後段増幅器は、請求項１〜６の何れかに記載の可変利得増幅器であって、前記初段増幅器と協動して、所定の出力信号レベルまで増幅することを特徴とする受信装置。
【請求項８】
前記初段増幅器は、第１の制御信号により、高利得を出力する第１の回路と、低利得を出力する第２の回路とに切り替え可能であり、かつ、第１の回路及び第２の回路はいずれも、第２の制御信号による連続的な利得制御が可能な回路である、請求項７記載の受信装置。
【請求項９】
高周波入力信号を、少なくとも前段と後段それぞれにおいて利得制御を行う受信制御方式であって、
受信する希望波が小さい場合に、後段では高い利得で一定となるように利得制御し、前段では連続的に可変利得構成となるように利得制御することを特徴とする受信制御方式。
【請求項１０】
高周波入力信号を、少なくとも前段と後段それぞれにおいて利得制御を行う受信制御方式であって、
受信する希望波が小さい場合に、後段では比較的高い利得で変化幅をおさえるように利得制御し、前段では連続的に変化幅の大きい可変利得構成となるように利得制御することを特徴とする受信制御方式。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、可変利得増幅器、それを用いた受信装置及び受信制御方式に関する。
【背景技術】
【０００２】
受信装置のベースバンド信号のレベルを一定に制御する可変利得増幅器及びそれを用いた受信装置の一例として、図１４に示すものが知られている。参考文献として以下の文献を紹介する。
"A 5-GHz CMOS Transceiver for IEEE 802.11a Wireless LAN Systems" IEEE JSSC VOL.37. NO.12. DECEMBER2002
【０００３】
図１４は、上記参考文献に記載の受信装置の簡略図であり、入力端子９０１から入力された無線周波数信号（ＲＦ信号）を増幅する２段で切り替え可能な初段増幅器９０２、１度目の周波数変換器９０３の出力を更に増幅させる中間周波数帯の可変利得増幅器（ＩＦＶＧＡ）９０４、Ｉ、Ｑ信号に直交変換し、増幅、信号波選択などを行う２度目の周波数変換器とフィルタ等の回路９０５、９０６、Ｉ、Ｑベースバンド信号を増幅する可変利得増幅器（ＢＢＶＧＡ）９０７、９０８、Ｉ、Ｑそれぞれの後段の回路９０９、９１０からなる。
【０００４】
図１５は上記受信装置における受信信号のレベルダイヤグラムである。上記したような受信装置においては、例えば、受信する希望波に比べ、隣接チャネルにある妨害波が非常に大きい状態においても、希望波を受信する必要がある。入力端子から入力されたＲＦ信号が比較的小さい場合、初段増幅器は高い利得にて信号を増幅（実線）するが、希望波とともに、隣接チャネルにある妨害波も同様に増幅（破線）する。例えば無線ＬＡＮトランシーバのような受信装置においては、ある希望波の受信感度において、４０ｄＢｃもの大きい妨害波を許容する必要がある。このため、ビットエラーレート（ＢＥＲ）を落とさずに希望波を受信するために、フィルタの入力端までの回路である増幅器、周波数変換器等は、線形性の指標となる出力３次歪みインターセプトポイント（ＯＩＰ３）を、妨害波が増幅された出力より、ある値以上に高く設計する必要がある。
【０００５】
しかしながら、従来の受信装置は、フィルタの入力端までの回路である増幅器、周波数変換器等は、受信する希望波と隣接チャネルにある妨害波を、高い利得でともに増幅する。このため、フィルタの入力端までの回路である増幅器、周波数変換器等は、ＯＩＰ３の仕様を高い値に設計する必要があり、線形性をよくするために電流を多く必要とするという問題があった。
このような問題を解決するため、初段増幅器及び後段増幅器の利得を連続的に制御する方式が知られている（特開２００１−２８５５３号公報参照）。
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−２８５５３号公報
【非特許文献１】A 5-GHz CMOS Transceiver for IEEE 802.11a Wireless LAN Systems" IEEE JSSC VOL.37. NO.12. DECEMBER2002
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、特許文献１記載の方式では、初段増幅器及び後段増幅器を制御する制御ラインが同一である場合、ある希望波の受信感度において、４０ｄＢｃもの大きい妨害波を許容する必要があるときに後段増幅器の利得が小さいため、初段増幅器のＯＩＰ３の仕様を充分に低く抑えることができないし、また、初段増幅器及び後段増幅器の回路設計が制約される。
【０００８】
本発明は、上記の実情を鑑みて考え出されたものであり、その目的は、初段増幅器のＯＩＰ３の仕様を低く抑えることができ、また、ＯＩＰ３の仕様をあげるための電流消費を抑えることもできるようにした可変利得増幅器、それを用いた受信装置及び受信制御方式を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明は、入力信号に対する利得制御が可能な可変利得増幅器であって、第２の制御信号により連続的に利得を可変可能に制御できる第１の態様と、第２の制御信号により一定利得に保持される第２の態様とを有し、前記第１の態様と前記第２の態様の切り替えが、第１の制御信号により行われるように構成されたことを特徴とする。
また、本発明は、第１の態様を実現すべく第２の制御信号により連続的に利得可変とされる第１の増幅回路を備え、前記入力信号を前記第１の増幅回路を介して出力する第１の信号経路と、第１の態様を実現すべく利得が一定とされる第２の増幅回路を備え、前記入力信号を前記第２の増幅回路を介して出力する第２の信号経路と、第１の制御信号により、前記第１の信号経路と前記第２の信号経路とを切り替える第１のスイッチ回路とを有する場合もある。
【００１０】
また、本発明は、入力端子と出力端子間に介在する第３の増幅回路と、第２の制御信号が入力され、この第２の制御信号により前記第３の増幅回路を連続的に利得可変可能に制御する第１の制御回路と、第２の制御信号が入力され、この第２の制御信号により前記第３の増幅回路を利得一定となるように制御する第２の制御回路と、第２の制御信号と前記第１の制御回路間、及び前記第２の制御信号と前記第２の制御回路間にそれぞれ介在する第２のスイッチ回路であって、前記第１の制御信号によりスイッチング態様が切り替えられる第２のスイッチ回路とを有する場合もある。
【００１１】
また、本発明は、入力信号に対する利得制御が可能な可変利得増幅器であって、第１の制御信号により、第２の制御信号による連続的な利得制御の変化幅が切り替わることを特徴とする。
【００１２】
本発明は、第２の制御信号により連続的に利得可変であって、かつ、利得の変化幅が相互に異なる複数の第４の増幅回路を備え、第２の制御信号により、前記各第４の増幅回路の何れか１つを選択的に切り替え、前記入力信号を前記選択された第４の増幅回路を介して出力するように構成されている場合もある。
【００１３】
また、本発明は、入力端子と出力端子間に介在する第３の増幅回路と、第２の制御信号がそれぞれ入力され、前記第３の増幅回路を利得制御の変化幅が異なるように制御する複数の第３の制御回路と、第２の制御信号と前記複数の第３の制御回路間にそれぞれ介在するスイッチ回路群であって、前記複数の第３の制御回路の何れかを選択すべく、前記第１の制御信号によりスイッチング態様が切り替えられるスイッチ回路群と、を有する場合もある。
【００１４】
また、本発明は、初段増幅器と周波数変換器とフィルタと後段増幅器とを有する受信装置であって、後段増幅器が、請求項１〜６の何れかに記載の可変利得増幅器であって、初段増幅器と協動して、所定の出力信号レベルまで増幅することを特徴とする。
【００１５】
請求項１〜３記載の可変利得増幅器を備える場合は、受信する希望波が小さい場合、信号を受信するために受信装置全体の利得は高くなるが、第１の制御信号によって、受信装置の中でも比較的後段にあるベースバンド周波数帯の可変利得増幅器を高い利得で一定にし、受信装置の中でも初段にある初段増幅器は連続的に可変利得構成にすることで、隣接チャネルの妨害波が大きい場合に、初段増幅器による利得を抑えることができ、初段増幅器や、フィルタの入力端までの回路である増幅器、周波数変換器等の線形性の指標となるＯＩＰ３の仕様を低く抑えることができる。また、ＯＩＰ３の仕様をあげるための電流消費を抑えることもできる。
【００１６】
請求項４〜６記載の可変利得増幅器を備える場合は、受信する希望波が小さい場合、信号を受信するために受信装置全体の利得は高くなるが、第１の制御信号によって、受信装置の中でも比較的後段にあるベースバンド周波数帯の可変利得増幅器を比較的高い利得で変化幅を抑え、受信装置の中でも初段にある初段増幅器は連続的に変化幅の大きい可変利得構成にすることで、隣接チャネルの妨害波が大きい場合に、初段増幅器による利得を抑えることができ、初段増幅器や、フィルタの入力端までの回路である増幅器、周波数変換器等の線形性の指標となるＯＩＰ３の仕様を低く抑えることができる。また、ＯＩＰ３の仕様をあげるための電流消費を抑えることもできる。
【００１７】
また、本発明は、高周波入力信号を、少なくとも前段と後段それぞれにおいて利得制御を行う受信制御方式であって、受信する希望波が小さい場合に、後段では高い利得で一定となるように利得制御し、前段では連続的に可変利得構成となるように利得制御することを特徴とする場合であってもよく、また、受信する希望波が小さい場合に、後段では比較的高い利得で変化幅をおさえるように利得制御し、前段では連続的に変化幅の大きい可変利得構成となるように利得制御することを特徴とする場合であってもよい。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、ＯＩＰ３の仕様を低く抑えることができ、また、ＯＩＰ３の仕様をあげるための電流消費を抑えることもできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明に係る可変利得増幅器及びそれを用いた受信装置の最適な実施の形態について添付図面を参照しながら詳細に説明する。
（実施の形態１）
［受信装置の回路構成］
図１は本発明に係る受信装置の要部構成図である。受信装置１は、ダイレクトコンバージョン受信装置の場合、アンテナ（図示せず）と、アンテナから入力端子１０１を経て入力された無線周波数信号（ＲＦ信号）を増幅する２段で切り替え可能であって、それぞれ連続的にも利得可変な初段増幅器（ＲＦＶＧＡ）１００と、初段増幅器１００の出力を周波数変換するとともにＩ、Ｑ信号に直交変換して出力する周波数変換器１０４と、周波数変換器１０４のＩ信号出力を更に増幅し、さらにフィルタ等を含む回路１０５と、周波数変換器１０４のＱ信号出力を更に増幅し、さらにフィルタ等を含む回路１０６と、Ｉベースバンド信号を増幅する可変利得増幅器（ＢＢＶＧＡ）１０７と、Ｑベースバンド信号を増幅する可変利得増幅器（ＢＢＶＧＡ）１０８と、Ｉ信号用後段回路１０９と、Ｑ信号用後段回路１１０と、第１の制御信号Ｃ１と第２の制御信号Ｃ２を出力する信号生成回路１１１と、受信信号の信号レベルを検出する信号レベル検出回路１１２とからなる。なお、信号生成回路１１１は、後述するように、信号レベル検出回路１１２により検出された受信信号レベルに応じて第１の制御信号Ｃ１及び第２の制御信号Ｃ２を生成して出力する。
【００２０】
初段増幅器１００は、第１の増幅回路１０２（第１の回路に相当）と第２の増幅回路１０３（第２の回路に相当）とを備えており、第１の制御信号Ｃ１により、第１の増幅回路１０２と第２の増幅回路１０３の何れかを選択的に切り替え可能に構成されている。具体的には、図２に示すように、第１の増幅回路１０２に供給するバイアス回路１２２の電源供給ラインＬ１に、電源電圧Ｖｃｃとアースとを切り替えるスイッチＳＷ１が設けられており、第２の増幅回路１０３に供給するバイアス回路１２３の電源供給ラインＬ２に、電源電圧Ｖｃｃとアースとを切り替えるスイッチＳＷ２が設けられており、これらのスイッチＳＷ１，２に第１の制御信号Ｃ１が共通に与えられ、例えば第１の制御信号Ｃ１がハイレベルのときはスイッチＳＷ１は電源電圧Ｖｃｃ側に切り替えられ、かつ、スイッチＳＷ２はアース側に切り替えられ、また、第１の制御信号Ｃ１がローレベルのときはスイッチＳＷ１はアース側に切り替えられ、かつ、スイッチＳＷ２は電源電圧Ｖｃｃ側に切り替えられようになっている。これにより、上記のように第１の制御信号Ｃ１により、第１の増幅回路１０２と第２の増幅回路１０３の何れかが選択的に切り替えられる。
【００２１】
ここで、第１の増幅回路１０２は高利得を出力する回路であり、第２の増幅回路１０３は低利得を出力する回路であり、第１の増幅回路１０２及び第２の増幅回路１０３はいずれも第２の制御信号Ｃ２により連続的に利得可変可能に構成されている。従って、例えば、小信号が入力されたときには雑音指数（ＮＦ）を稼ぐために利得が高く、ＮＦ発生が小さい増幅器１０２が選択され、また、比較的大信号が入力されたときには、線形性を重視した増幅器１０３が選択されるようになっている。
【００２２】
可変利得増幅器１０７，１０８は、信号生成回路１１１から与えられる第１の制御信号Ｃ１にて、第２の制御信号Ｃ２による連続的な可変利得を行うか、または利得を一定にするかを切り替え可能に構成されている。図３は可変利得増幅器１０７、１０８の可変利得範囲を示す。第２の制御信号Ｃ２による利得の変化幅は、第１の制御信号Ｃ１により切り替え可能であり、図３中の実線は第１の制御信号Ｃ１にて一定利得を得る。また、図３中の破線は第１の制御信号Ｃ１により、利得は第２の制御信号Ｃ２により連続的に変化する。
【００２３】
可変利得増幅器１０７（１０８）の具体的な構成は、図４に示されている。可変利得増幅器１０７（１０８）は、２種類の利得可変特性をもつ制御回路７０２、７０３を並列に並べ、第１の制御信号Ｃ１により信号経路となるスイッチ７０４、７０５（第２のスイッチ回路に相当、後述する実施の形態２に適用した場合はスイッチ回路群に相当）を切り替えて制御回路７０２もしくは制御回路７０３のどちらかを利用するかを選択するように構成されている。第２の制御信号Ｃ２により、制御回路７０２もしくは制御回路７０３を介し、可変利得増幅回路７０１の利得を連続的に変化させるが、上記した実施の形態１に係る受信装置では、制御回路７０２、７０３（第１の制御回路及び第２の制御回路に相当）のどちらか片方は、第２の制御信号Ｃ１によらず一定値しか出力しないため、可変利得増幅回路７０１（第３の増幅回路に相当）の利得は一定であり、制御回路７０２、７０３の他方は、第２の制御信号Ｃ２による利得の連続可変を実現する回路とする。
また、後述する実施の形態２に係る受信装置の利得可変増幅器４０７、４０８では、制御回路７０２、７０３（第３の制御回路に相当）のどちらか片方は、第２の制御信号Ｃ２による利得の連続可変範囲を大きくする制御信号を可変利得増幅回路７０１に出力し、制御回路７０２、７０３（第３の制御回路に相当）の他方は、第２の制御信号による利得の連続可変範囲を小さくする制御信号を可変利得増幅回路７０１に出力する。
【００２４】
ここで、可変利得増幅器１０７の具体的な回路構成を図５に示す。なお、可変利得増幅器１０８も可変利得増幅器１０７と同様の回路構成を有している。可変利得増幅器１０７は、トランジスタＴｒ１、Ｔｒ２の電流供給量により利得が連続的に変化するが、トランジスタＴｒ１、Ｔｒ２の電流供給量は、パスゲートＰ１、Ｐ２とトランジスタＴｒ３、Ｔｒ４により決めることができ、第１の制御信号Ｃ１によるパスゲートのＯＮ、ＯＦＦと、トランジスタのＯＮ、ＯＦＦを決定する。可変利得増幅器１０７は、パスゲートＯＮ時に第２の制御信号Ｃ２による利得可変となり、パスゲートＯＦＦ時は、トランジスタＴｒ３、Ｔｒ４がＯＮするため、可変利得増幅器１０７のトランジスタＴｒ１、Ｔｒ２の電流供給量が一定となる。このため、可変利得増幅器１０７は第２の制御信号によらず一定利得を得る。
【００２５】
［受信装置の受信制御動作］
次いで、上記構成の受信装置の受信制御動作について説明する。
図６は受信装置の受信制御動作のフローチャートである。信号レベル検出回路１１２によって受信信号のレベルが検出され（ステップＳ１）、受信信号のレベルが小さい場合はステップＳ２に移り、信号生成回路１１１は第１の制御信号Ｃ１及び第２の制御信号Ｃ２を初段増幅器１００に与える。これにより、初段増幅器１００は、高利得を出力する第１の増幅回路１０２側に切り替えられ、第２の制御信号Ｃ２により連続的に可変利得可能な構成となる。また、これと同時に、信号生成回路１１１は第１の制御信号Ｃ１及び第２の制御信号Ｃ２を可変利得増幅器１０７，１０８に与える。これにより、可変利得増幅器１０７，１０８は、制御回路７０２側に切り替えられ、第２の制御信号Ｃ２により、一定利得を出力する構成となる。これにより、希望波の信号レベルは、図７のラインＭ１に示すように、可変利得増幅器１０７，１０８の出力レベルの目標レベルＰまで変化する。ここで、可変利得増幅器１０７，１０８により、信号レベルを増幅するように構成されているため、初段増幅器１００の利得をさほど高くない利得に設定することができる。従って、妨害波の信号レベルは、図７のラインＭ２に示すように、妨害波の初段増幅器１００からの出力レベルＰ１が従来例に比べて低くなり、そのため、初段増幅器１００（より具体的には増幅回路１０２）のＯＩＰ３の仕様レベルＮ１を従来例のＯＩＰ３の仕様レベルＮ２に比べて抑えることができる。この結果、ＯＩＰ３を改善するために多くの電流を消費する必要がなくなるという効果を奏することになる。
【００２６】
なお、受信信号のレベルが小さい場合において、その小さいレベルのうちの最大レベルの希望波は、図７のラインＭ３に示すように、増幅回路１０２により信号レベルがＰ２まで減少するように利得が制御され、その後はラインＭ２と同様の経路を経て目標レベルＰまで変化する。なお、この場合は、妨害波も増幅回路１０２によりそのレベルが減少することから、上記ＯＩＰ３の仕様レベルＮ１を充分に満たすことになり、問題を生じることはない。
【００２７】
ステップＳ１において、受信信号のレベルが大きい場合はステップＳ３に移り、信号生成回路１１１は第１の制御信号Ｃ１及び第２の制御信号Ｃ２を初段増幅器１００に与える。これにより、初段増幅器１００は、低利得を出力する第２の増幅回路１０３側に切り替えられ、第２の制御信号Ｃ２により連続的に可変利得構成となる。また、これと同時に、信号生成回路１１１は第１の制御信号Ｃ１及び第２の制御信号Ｃ２を可変利得増幅器１０７，１０８に与える。これにより、可変利得増幅器１０７，１０８は、制御回路７０３側に切り替えられ、第２の制御信号Ｃ２により連続的に可変利得構成となる。これにより、希望波の信号レベルは、図８のラインＭ４に示すように、初段増幅器１００で減少し、その信号レベルを維持したまま周波数変換器及びフィルタを通過し、可変利得増幅器１０７，１０８でさらに減少して目標レベルＰまで変化する。なお、このときの妨害波は、図８のラインＭ５に示すように変化する。
【００２８】
また、受信信号のレベルが大きい場合において、その大きいレベルのうちの最小レベルの希望波は、図８のラインＭ６に示すように、増幅回路１０２により増加し、その信号レベルを維持したまま周波数変換器及びフィルタを通過し、可変利得増幅器１０７，１０８でさらに増加して目標レベルＰまで変化する。
【００２９】
このようにして、初段増幅器と後段増幅器（可変利得増幅器１０７，１０８に相当）により、利得を配分制御して、希望波を目標レベルＰに導くように構成することにより、自由度の大きい回路設計が可能となる。特に、上記した信号レベルが小さい場合における利得制御により、ＯＩＰ３の仕様レベルを従来例に比べて抑えることができ、このため、低消費電流化の初段増幅器の回路設計を容易に行うことが可能となる。
【００３０】
（実施の形態２）
［受信装置の回路構成］
図９は本発明の実施の形態２に係る受信装置の要部構成図である。実施の形態２において、実施の形態１に対応する部分には同一の参照符号を付して、詳細な説明は省略する。本実施の形態２では、上記実施の形態１の可変利得増幅器１０７，１０８に代えて、可変利得増幅器４０７，４０８が用いられる。可変利得増幅器４０７と可変利得増幅器４０８とは、同一の回路構成を有している。この可変利得増幅器４０７，４０８は、信号生成回路１１１から与えられる第２の制御信号Ｃ２により連続的に利得可変であって、かつ、信号生成回路１１１から与えられる第１の制御信号Ｃ１により利得の変化幅が切り替わるように構成されている。即ち、図１０に示すように、第２の制御信号Ｃ２による利得の変化幅は、第１の制御信号Ｃ１により、図１０中の実線のように比較的小さい変化幅の連続的な利得変化を行う場合と、破線のように比較的大きい変化幅の連続的な利得変化を行う場合と、に切り替えられるようになっている。なお、可変利得増幅器４０７，４０８の具体的な回路構成は、基本的には実施の形態１の図４に示す構成と同一である。但し、本実施の形態２では、上記したように、制御回路７０２、７０３（第３の制御回路に相当）のどちらか片方は、第２の制御信号Ｃ２による利得の連続可変範囲を大きくする制御信号を可変利得増幅回路７０１に出力し、制御回路７０２、７０３の他方は、第２の制御信号Ｃ２による利得の連続可変範囲を小さくする制御信号を可変利得増幅回路７０１に出力する。
【００３１】
［受信装置の受信制御動作］
基本的には、実施の形態１と同様な受信制御動作が行われる。即ち、信号レベル検出回路１１２によって受信信号のレベルが検出され、受信信号のレベルが小さい場合には、信号生成回路１１１は第１の制御信号Ｃ１及び第２の制御信号Ｃ２を初段増幅器１００に与える。これにより、初段増幅器１００は、高利得を出力する第１の増幅回路１０２側に切り替えられ、第２の制御信号Ｃ２により連続的に可変利得構成となる。また、これと同時に、信号生成回路１１１は第１の制御信号Ｃ１及び第２の制御信号Ｃ２を可変利得増幅器４０７，４０８に与える。これにより、可変利得増幅器４０７，４０８は、制御回路７０２側に切り替えられ、第２の制御信号Ｃ２により連続的に可変利得可能な構成となる。これにより、希望波の信号レベルは、図１１のラインＭ８に示すように、可変利得増幅器４０７，４０８の出力レベルの目標レベルＰまで変化する。ここで、可変利得増幅器４１０７，４０８により、信号レベルを増幅するように構成されているため、初段増幅器１００の利得をさほど高くない利得に設定することができる。従って、妨害波の信号レベルは、図１１のラインＭ８に示すように、妨害波の初段増幅器１００からの出力レベルＰ２が従来例に比べて低くなり、そのため、初段増幅器１００（より具体的には増幅回路１０２）のＯＩＰ３の仕様レベルＮ１を従来例のＯＩＰ３の仕様レベルＮ２に比べて抑えることができる。この結果、ＯＩＰ３を改善するために多くの電流を消費する必要がなくなるという効果を奏することになる。
【００３２】
なお、受信信号のレベルが小さい場合において、その小さいレベルのうちの最大レベルの希望波は、図１１のラインＭ９に示すように、増幅回路１０２により信号レベルがＰ３まで減少するように利得が制御され、その後は、その信号レベルを維持したまま周波数変換器及びフィルタを通過し、可変利得増幅回路７０１でさらに増加して目標レベルＰまで変化する。なお、この場合は、妨害波も増幅回路１０２によりそのレベルが減少することから、上記ＯＩＰ３の仕様レベルＮ１を充分に満たすことになり、問題を生じることはない。
【００３３】
受信信号のレベルが大きい場合は、信号生成回路１１１は第１の制御信号Ｃ１及び第２の制御信号Ｃ２を初段増幅器１００に与える。これにより、初段増幅器１００は、低利得を出力する第２の増幅回路１０３側に切り替えられ、第２の制御信号Ｃ２により連続的に可変利得構成となる。また、これと同時に、信号生成回路１１１は第１の制御信号Ｃ１及び第２の制御信号Ｃ２を可変利得増幅器４０７，４０８に与える。これにより、可変利得増幅器４０７，４０８は、制御回路７０２側に切り替えられ、第２の制御信号Ｃ２により連続的に可変利得構成となる。これにより、希望波の信号レベルは、図１２のラインＭ１０に示すように、初段増幅器１００で減少し、その信号レベルを維持したまま周波数変換器及びフィルタを通過し、可変利得増幅回路７０１でさらに減少して目標レベルＰまで変化する。なお、このときの妨害波は、図１２のラインＭ１１に示すように変化する。
【００３４】
また、受信信号のレベルが大きい場合において、その大きいレベルのうちの最小レベルの希望波は、図１２のラインＭ１２に示すように、増幅回路１０３により増加し、その信号レベルを維持したまま周波数変換器及びフィルタを通過し、可変利得増幅回路７０１でさらに増加して目標レベルＰまで変化する。
【００３５】
こうして、本実施の形態２においても、実施の形態１と同様に信号レベルが小さい場合における利得制御により、ＯＩＰ３の仕様レベルを従来例に比べて抑えることができ、このため、低消費電流化の初段増幅器の回路設計を容易に行うことが可能となる。
【００３６】
また、本実施の形態２では、実施の形態１よりも装置全体の可変範囲を大きくできる。即ち、上記実施の形態１では、信号レベルが小さい場合に後段増幅器（可変利得増幅器１０７，１０８に相当）の利得を一定としているため、その分だけ装置全体の可変幅が狭められている。そこで、実施の形態２では、信号レベルが小さい場合にも後段増幅器（可変利得増幅器４０７，４０８に相当）の利得を可変とすることにより、装置全体の可変幅を大きくできる。この結果、回路設計の自由度が大きくなる。
【００３７】
（実施の形態３）
可変利得増幅器１０７の他の構成を図１３に示す。なお、可変利得増幅器１０８，４０７、４０８も可変利得増幅器１０７と同様の構成を有している。この実施の形態３における可変利得増幅器１０７は、２種類の利得可変特性をもつ利得可変増幅回路８０１（第１の増幅回路に相当）と、利得可変増幅回路８０２（第２の増幅回路に相当）を並列に並べ、第１の制御信号Ｃ１により信号経路となるスイッチ８０３、８０４（第１のスイッチ回路に相当）を切り替えて利得可変増幅回路８０１もしくは利得可変増幅回路８０２のどちらかを利用するかを選択するように構成されている。そして、第２の制御信号Ｃ２により利得可変増幅器８０１はその利得を連続的に変化させるが、利得可変増幅回路８０２は、第２の制御信号Ｃ２によらず一定利得となっている。
なお、図１３の構成を可変利得増幅器４０７に適用した場合は、利得可変増幅回路８０１，８０２（第４の制御回路に相当）のどちらか片方は、その出力が第２の制御信号Ｃ２による利得の連続可変範囲が大きいものとされ、利得可変増幅回路８０１，８０２の他方は、その出力が第２の制御信号Ｃ２による利得の連続可変範囲が小さいものとされる。
【００３８】
（その他の事項）
（１）本発明の実施形態では、ダイレクトコンバージョン受信装置について説明したが、２回の周波数変換を行うヘテロダイン受信装置等にも、本発明は適用できる。
（２）また、本発明の実施の形態では、２つの利得可変増幅器１０７、１０８；４０７、４０８は、受信装置に用いられたけれども、送信装置にも適用することが可能である。また、本発明に係る利得可変増幅器は、送信装置や受信装置以外にも、その他の電子機器等の利得可変増幅器にも適用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
本発明は、無線ＬＡＮトランシーバ等の受信端末装置に実施できる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明に係る実施の形態１の受信装置の要部構成図である。
【図２】初段増幅器１００の具体的な回路図である。
【図３】可変利得増幅器１０７、１０８の可変利得範囲を示す図である。
【図４】可変利得増幅器１０７（１０８）の具体的な構成を示す図である。
【図５】可変利得増幅器１０７（１０８）の具体的な回路構成を示す図である。
【図６】受信装置の受信制御動作のフローチャートである。
【図７】実施の形態１における信号信号が小さい場合のレベルダイヤグラムである。
【図８】実施の形態１における信号信号が大きい場合のレベルダイヤグラムである。
【図９】本発明の実施の形態２に係る受信装置の要部構成図である
【図１０】利得の変化幅は示す図である。
【図１１】実施の形態２における信号信号が小さい場合のレベルダイヤグラムである。
【図１２】実施の形態２における信号信号が大きい場合のレベルダイヤグラムである。
【図１３】可変利得増幅器１０７の他の構成を示す図である。
【図１４】従来例の受信装置の簡略図である。
【図１５】従来例の受信装置における受信信号のレベルダイヤグラムである。
【符号の説明】
【００４１】
１００・・・初段増幅器
１０１・・・入力端子
１０２・・・第１の増幅回路
１０３・・・第２の増幅回路
１０４・・・周波数変換器
１０５、１０６・・・フィルタ
１０７、１０８、４０７、４０８・・・可変利得増幅器
１０９、１１０・・・後段の回路
１１１・・・信号生成回路
７０２、７０３・・・制御回路
７０１、８０１、８０２・・・可変利得増幅回路
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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