(57)【要約】【課題】ノイズ特性を劣化させずに増幅器の利得を可変できるようにすることである。【解決手段】ユニット１２はカスコード接続されたゲート接地形のＭＯＳトランジスタＭ１、Ｍ２で構成されており、これらのユニット１２が並列に複数接続されてユニット群を構成している。各ユニット１２のＭＯＳトランジスタＭ２のゲートにバイアス電圧Ｖ１または接地電圧を供給して増幅動作を行うユニット数を変化させ利得を制御する。【選択図】図１
2007221402.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
カスコード接続された制御電極接地形の第１及び第２のトランジスタからなり、前記第１のトランジスタの主電極に入力する入力信号を増幅するユニットを複数並列に接続したユニット群と、
前記ユニット群の出力に接続される負荷と、
前記ユニット群の前記第１及び第２のトランジスタを線形動作させる第１のバイアス電圧または前記第２のトランジスタをオフ状態にする第２のバイアス電圧を前記ユニット群の前記第２のトランジスタの制御電極に個別に供給して利得を制御する電圧制御回路とを備える可変利得増幅器。
【請求項２】
前記ユニット群の入力側に接続され、前記ユニット群のインピーダンスを含む回路全体の入力インピーダンスが所望の値になるようにインピーダンスが制御される入力インピーダンス補正回路を有する請求項１記載の可変利得増幅器。
【請求項３】
前記電圧制御回路は、前記ユニット群の前記第２のトランジスタの制御電極に前記第１のバイアス電圧を供給するか、あるいは前記第２のバイアス電圧を供給するかを切り換える複数のスイッチ手段を有する請求項１記載の可変利得増幅器。
【請求項４】
前記入力インピーダンス補正回路は、前記電圧制御回路の前記複数のスイッチ手段を制御する制御信号によりオン、オフ制御される複数の第２のスイッチ手段と、該複数の第２のスイッチ手段と直列に接続される複数の抵抗とからなる請求項３記載の可変利得増幅器。
【請求項５】
カスコード接続された制御電極接地形の第１及び第２のトランジスタからなり、前記第１のトランジスタの主電極に入力する入力信号を増幅するユニットを複数並列に接続したユニット群と、
前記ユニット群の出力に接続される負荷と、
前記ユニット群の前記第１及び第２のトランジスタを線形動作させる第１のバイアス電圧または前記第２のトランジスタをオフ状態にする第２のバイアス電圧を前記ユニット群の前記第２のトランジスタの制御電極に個別に供給して利得を制御する電圧制御回路とを備える半導体集積装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高周波の信号を増幅する可変利得増幅器及びその半導体集積装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
無線受信機等の受信回路においては、入力信号レベルが変化した場合でも出力信号レベルを一定に保つために増幅器の利得を制御する必要がある。利得を可変できる可変利得増幅器を実現する方法として信号経路に抵抗ラダー回路を挿入して入力信号レベルを一定に制御する方法がある。
【０００３】
しかしながらこの方法は抵抗がノイズ発生源となるので増幅器のノイズ特性が劣化するという問題点がある。特に信号レベルが小さい信号の増幅に用いられるローノイズアンプ（ＬＮＡ）では、ノイズマージンを大きくする必要があり増幅器内部におけるノイズの発生を極力少なくする必要がある。
【０００４】
特許文献１には、ＲＦ広帯域増幅器に用いられる半導体装置において、ゲート接地型増幅器の出力側に可変帯域フィルタとコンデンサを接続することでイメージ周波数に対する増幅作用をなくすことが記載されている。
【特許文献１】特開平５−２３５６５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述したように信号経路に抵抗等を挿入して利得を可変させる方法はノイズ特性が劣化してしまうという問題点があった。
本発明の課題は、ノイズ特性を劣化させずに増幅器の利得を可変できるようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の可変利得増幅器は、カスコード接続された制御電極接地形の第１及び第２のトランジスタからなり、前記第１のトランジスタの主電極に入力する入力信号を増幅するユニットを複数並列に接続したユニット群と、前記ユニット群の出力に接続される負荷と、前記ユニット群の前記第１及び第２のトランジスタを線形動作させる第１のバイアス電圧または前記第２のトランジスタをオフ状態にする第２のバイアス電圧を前記ユニット群の前記第２のトランジスタの制御電極に個別に供給して利得を制御する電圧制御回路とを備える。
【０００７】
この発明によれば入力信号を増幅するユニットの数を変化させることで可変増幅器の利得を制御することができる。これにより信号経路に抵抗が存在しないようにできるので可変利得増幅器の内部で発生するノイズを抑制できる。
【０００８】
本発明の可変利得増幅器において、前記ユニット群の入力側に接続され、前記ユニット群のインピーダンスを含む回路全体の入力インピーダンスが所望の値になるようにインピーダンスが制御される入力インピーダンス補正回路を有する。
【０００９】
このように構成することでユニット数を変化させたときに、ユニット群の入力インピーダンスを含む回路全体の入力インピーダンスを所望の値に制御することができる。
本発明の可変利得増幅器において、前記電圧制御回路は、前記ユニット群の前記複数の第２のトランジスタの制御電極に前記第１のバイアス電圧を供給するか、あるいは前記第２のバイアス電圧を供給するかを切り換える複数のスイッチ手段を有する。
【００１０】
このように構成することで複数のスイッチ手段を切り換えて第１のバイアス電圧または第２のバイアス電圧を各ユニットの第２のトランジスタの制御電極に供給して入力信号を増幅するユニットの数を変化させることができる。ユニット数を変化させることで可変利得増幅器の利得を変化させることができる。
【００１１】
本発明の可変利得増幅器において、前記入力インピーダンス補正回路は、前記電圧制御回路の前記複数のスイッチ手段を制御する制御信号に基づいてオン、オフ制御される複数の第２のスイッチ手段と、該複数の第２のスイッチ手段と直列に接続される複数の抵抗とからなる。
【００１２】
このように構成することで電圧制御回路のスイッチ手段を制御する制御信号に基づいて入力インピーダンス補正回路の入力インピーダンスを可変することで回路全体の入力インピーダンスを所望の値に保つことができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、ノイズ特性を劣化させずに可変利得増幅器の利得を制御することができる。また、ユニット数を変化させ、ユニット群の入力インピーダンスが変化した場合でも回路全体の入力インピーダンスを所望の値に保つことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら説明する。図１は、第１の実施の形態の可変利得増幅器１１の回路図である。この実施の形態の可変利得増幅器１１は、例えば、ＭＯＳ集積回路基板上に形成される。
【００１５】
図１において、ゲート接地形のｎチャネルＭＯＳトランジスタＭ１（第１のトランジスタに対応する）とゲート接地形のｎチャネルＭＯＳトランジスタＭ２（第２のトランジスタに対応する）がカスケード接続されて１つのユニット１２を構成している。このユニット１２が並列に複数接続されてユニット群を構成している。各ユニット１２のＭＯＳトランジスタＭ１のソース（主電極に対応する）は入力端子１３に接続され、ＭＯＳトランジスタＭ２のドレインは出力端子１４に接続されている。
【００１６】
出力端子１４と接地との間には負荷１５が接続されている。図１において、太い線で示す経路１７は入力信号とその入力信号を増幅した信号が伝送される信号経路１７を示している。
【００１７】
各ユニット１２のＭＯＳトランジスタＭ１のゲートにはバイアス電圧Ｖ２が供給され、ＭＯＳトランジスタＭ２のゲート（制御電極に対応する）には、電圧制御回路１３からＭＯＳトランジスタＭ１、Ｍ２を線形動作（飽和領域動作）させるバイアス電圧Ｖ１（第１のバイアス電圧に対応する）またはＭＯＳトランジスタＭ２をオフ状態にする接地電圧（第２のバイアス電圧に対応する）が供給される。バイアス電圧Ｖ１は、図示していないがＭＯＳトランジスタ等で構成されるバイアス回路により生成される。
【００１８】
バイアス電圧Ｖ１として、例えば、ＭＯＳトランジスタＭ１のしきい値電圧をＶｔｈ１としたとき、Ｖ１＞２・Ｖ２−Ｖｔｈ１の条件を満たす電圧が与えられる。このバイアス電圧Ｖ１をＭＯＳトランジスタＭ２のゲートに与えることでＭＯＳトランジスタＭ１、Ｍ２を飽和領域で動作させて入力信号を増幅することができる。なお、バイアス電圧Ｖ１は上記の条件を満たす電圧に限らず、ＭＯＳトランジスタＭ１、Ｍ２を線形動作させることのできる電圧であれば良い。
【００１９】
電圧制御回路１６は、各ユニット１２のＭＯＳトランジスタＭ２のゲートに供給する電圧を切り換える複数のスイッチＳＷ１、ＳＷ２，ＳＷ３・・・が並列に接続されて構成されている。スイッチＳＷ１の共通端子Ｃ１は、１番目のユニット１２のＭＯＳトランジスタＭ２のゲートに接続され、スイッチＳＷ２の共通端子Ｃ２は２番目のユニット１２のＭＯＳトランジスタＭ２のゲートに接続され、スイッチＳＷ３の共通端子Ｃ３は、図示していないが３番目のユニット１２のＭＯＳトランジスタＭ２のゲートに接続されている。以下、同様にスイッチＳＷｍ（ｍ個目のスイッチ）の共通端子がｍ番目のユニット１２のＭＯＳトランジスタＭ２のゲートに接続されている。各スイッチＳＷ１〜ＳＷｍの一方の端子はバイアス電圧Ｖ１に接続され、他方の端子は接地されている。スイッチＳＷ１、ＳＷ２・・・は、ＭＯＳトランジスタ等で構成される。
【００２０】
上記のスイッチＳＷ１〜ＳＷｍの制御端子に供給する制御信号Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３・・・を変化させ、共通端子Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３・・・をバイアス電圧Ｖ１側または接地電圧側に個別に接続することで、入力信号を増幅するユニットの数を変化させることができる。ユニット数を変化させることで可変利得増幅器１１の利得を制御することができる。
【００２１】
例えば、電圧制御回路１６にスイッチＳＷ１の共通端子Ｃ１をバイアス電圧Ｖ１側に接続させる制御信号Ｓ１を与え、他のスイッチＳＷ２，ＳＷ３・・・の共通端子Ｃ２、Ｃ３・・・を接地電圧側に接続させる制御信号Ｓ２、Ｓ３・・・を与えた場合には、１番目のユニット１２のＭＯＳトランジスタＭ１、Ｍ２が飽和領域で動作し、他のユニットのＭＯＳトランジスタＭ２はオフ状態となる。よって、入力信号は１番目のユニット１２のみで増幅され、他のユニット１２では入力信号は増幅されない。
【００２２】
また、スイッチＳＷ１とＳＷ２の共通端子Ｃ２、Ｃ２をバイアス電圧Ｖ１側に接続させる制御信号Ｓ１、Ｓ２を与え、他のスイッチＳＷの共通端子を接地電圧側に接続させる制御信号Ｓ３・・・を与えたときには、１番目と２番目のユニット１２のＭＯＳトランジスタＭ１、Ｍ２が飽和領域で動作し、他のユニット１２のＭＯＳトランジスタＭ２はオフ状態となる。よって、入力信号は１番目と２番目のユニット１２で増幅され、他のユニット１２では入力信号は増幅されない。
【００２３】
従って、電圧制御回路１６のスイッチＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ３・・・をバイアス電圧Ｖ１側に接続するか、それとも接地電圧側に接続するかを個別に制御することで、入力信号を増幅するユニット１２の数を変化させることができる。このように入力信号を増幅するユニット１２の数を変化させることで可変利得増幅器１１の利得を任意に制御することができる。
【００２４】
ここで可変利得増幅器１１の利得とユニット数との関係を説明する。各ユニット１２のＭＯＳトランジスタＭ１の相互コンダクタンスをｇｍ１，ドレイン・ソース間の抵抗をｒｄｓ１，ＭＯＳトランジスタＭ２の相互コンダクタンスをｇｍ２、ドレイン・ソース間の抵抗をｒｄｓ２とする。
【００２５】
ユニット数が「１」の場合のユニット全体の相互コンダクタンスＧｍは、Ｇｍ＝ｇｍ１となる。また、負荷１５のインピーダンスをＺとすると、ユニット全体の出力インピーダンスＺｏｕｔは以下の式で表せる。
Ｚout＝｛Ｚ（ｇｍ２・ｒｄｓ２・ｒｄｓ１）｝／（Ｚ＋ｇｍ２・ｒｄｓ２・ｒｄｓ１）
さらに、相互コンダクタンスｇｍ２とドレイン・ソース間の抵抗ｒｄｓ２とｒｄｓ１の積ｇｍ２・ｒｄｓ２・ｒｄｓ１が負荷１５のインピーダンスＺより非常に大きいという条件（ｇｍ２・ｒｄｓ２・ｒｄｓ１≫Ｚ）を満たすとき、出力インピーダンスＺｏｕｔは、Ｚｏｕｔ≒Ｚ、で表せる。
【００２６】
従って、ユニット数が「１」の場合の可変利得増幅器１１の電圧利得Ａｖは、
Ａｖ＝ｇｍ１・Ｚ、となる。
ユニット数が「２」の場合のユニット全体の相互コンダクタンスＧｍは、Ｇｍ＝２・ｇｍ１となり、出力インピーダンスＺｏｕｔは、１つのユニット１２の出力インピーダンスが２個並列に接続された場合の合成インピーダンスとなる。そして、上記と同様にｇｍ２・ｒｄｓ２・ｒｄｓ１／２≫Ｚ、という条件を満たすとき、出力インピーダンスＺｏｕｔは、Ｚｏｕｔ≒Ｚ、で表せる。
【００２７】
従って、ユニット数が「２」の場合の可変利得増幅器１１の電圧利得Ａｖは、Ａｖ＝２・ｇｍ１・Ｚ、となる。
ユニット数が「ｍ」の場合のユニット全体の相互コンダクタンスＧｍは、Ｇｍ＝ｍ・ｇｍ１となる。また、ｇｍ２・ｒｄｓ２・ｒｄｓ１／ｍ≫Ｚ、という条件を満たすとき、ユニット全体の出力インピーダンスＺｏｕｔは、Ｚｏｕｔ≒Ｚ、で表せる。
【００２８】
従って、ユニット数が「ｍ」の場合の可変利得増幅器１１の電圧利得Ａｖは、Ａｖ＝ｍ・ｇｍ１・Ｚ、となる。
図１の可変利得増幅器１１において、負荷１５の利得に及ぼす影響について説明する。負荷１５が接続されていないと仮定すると、ユニット数が「１」の場合のユニット全体の相互コンダクタンスＧｍは、Ｇｍ＝ｇｍ１となり、出力端子１４から見た可変利得増幅器１１の出力インピーダンスＺｏｕｔは、Ｚｏｕｔ＝ｇｍ２・ｒｄｓ２・ｒｄｓ１、となる。また、このときの電圧利得はＡｖ＝ｇｍ２・ｇｍ１・ｔｄｓ２・ｒｄｓ１となる。
【００２９】
また、ユニット数が「ｍ」の場合のユニット全体の相互コンダクタンスはＧｍ＝ｍ・ｇｍ１となり、出力インピーダンスはＺｏｕｔ＝ｇｍ２・ｒｄｓ２・ｒｄｓ１／ｍ、となる。このときの電圧利得Ａｖ＝ｇｍ２・ｇｍ１・ｔｄｓ２・ｒｄｓ１となる。従って、負荷１５を接続しないときには、ユニット数を変化させても利得は変化しないことになる。
【００３０】
上述した第１の実施の形態によれば、電圧制御回路１６により各ユニット１２のＭＯＳトランジスタＭ２のゲートに個別にバイアス電圧Ｖ１または接地電圧を供給し、入力信号を増幅するユニット数を変化させることで可変利得増幅器１１の利得を任意に制御することができる。この第１の実施の形態の可変利得増幅器１１は信号の伝送経路に抵抗等のノイズ源が存在しないのでノイズ特性の劣化を抑制できる。
【００３１】
次に、本発明の第２の実施の形態を図２及び図３を参照して説明する。第２の実施の形態は、可変利得増幅器２１の入力インピーダンスを補正する入力インピーダンス補正回路２２を設けたものである。
【００３２】
図２は、第２の実施の形態の可変利得増幅器２１の構成を示す図である。高周波信号を増幅するローノイズアンプ（ＬＮＡ）等では、信号の反射等を低減するために増幅器の入力インピーダンスを信号源のインピーダンスとマッチングさせる必要がある。上述したように入力信号を増幅するユニットの数を変化させた場合、ユニット全体の入力インピーダンスがユニット数に依存して変化する。この第２の実施の形態では、入力端子１３から見た入力インピーダンスが所望の値になるように入力インピーダンス補正回路２２のインピーダンスを制御している。以下の説明では、図１の回路と同じ部分には同じ符号を付けてそれらの説明を省略する。
【００３３】
図２において、ユニット１２及び電圧制御回路１６等の構成は、図１と同じである。異なる点は、入力端子１３と接地との間に入力インピーダンス補正回路２２が接続されている点である。この入力インピーダンス補正回路２２には、電圧制御回路１６のスイッチＳＷ１、ＳＷ２等を制御する制御信号Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３・・・と同じ制御信号Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３・・・が与えられ、それらの制御信号Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３・・・により入力インピーダンス補正回路２２のインピーダンスが可変制御される。
【００３４】
並列に接続されているユニット数を「ｍ」とし、ユニット全体の入力インピーダンスをＺunit、入力インピーダンス補正回路２２のインピーダンスをＲｔｏとすると、入力端子１３から見た回路全体の入力インピーダンスＺｉｎは、以下の式で表せる。
【００３５】
Ｚｉｎ＝Ｚunit・Ｒｔｏ／（Ｚunit＋Ｒｔｏ）＝Ｒｔｏ／（１＋ｍ・ｇｍ１・Ｒｔｏ）
可変利得増幅器２１の増幅動作を行うユニット数を変化させると、ユニット全体の入力インピーダンスＺunitも変化する。この第２の実施の形態では、ユニット数を変化させたときに、ユニット全体の入力インピーダンスの変化に合わせて入力インピーダンス補正回路２２のインピーダンスＲｔｏを変化させることで、入力端子１３から見た回路全体の入力インピーダンスＺｉｎを一定の値に制御している。
【００３６】
図３は、図２の入力インピーダンス補正回路２２の一例を示す図である。入力インピーダンス補正回路２２は、直列に接続された抵抗Ｒ１とスイッチＳＷ１１と、直列に接続された抵抗Ｒ２とスイッチＳＷ１２と、直列に接続された抵抗Ｒ３とスイッチＳＷ１３と・・・からなる回路がｍ個並列に接続されて構成されている。
【００３７】
抵抗Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３・・・の一端は入力端子１３に接続され、他端にはスイッチＳＷ１１、ＳＷ１２、ＳＷ１３・・・の一端に接続され、スイッチＳＷ１１、ＳＷ１２、ＳＷ１３・・・の他端は接地されている。スイッチＳＷ１１，ＳＷ１２は、例えば、ｐチャネルＭＯＳトランジスタとｎチャネルＭＯＳトランジスタが並列に接続されたトランスファーゲートなどで構成されている。
【００３８】
図３の回路において、各ユニット１２のＭＯＳトランジスタＭ１の相互コンダクタンスをｇｍ１、可変利得増幅器２１のユニット数を「ｍ」とすると、ユニット全体の入力インピーダンスＺunitは、Ｚunit＝１／（ｍ・ｇｍ１）となる。ユニット数が「ｍ」のとき、制御信号Ｓ１、Ｓ２，Ｓ３・・・により入力インピーダンス補正回路２２のｍ個のスイッチがオフするように構成すると、そのときの入力インピーダンス補正回路２２のインピーダンスＲｔｏは無限大となる。
【００３９】
ここで、以上のような構成の第２の実施の形態の可変利得増幅器２１の回路動作を、図４〜図６を参照して説明する。図４〜図６は、図３の可変利得増幅器２１のユニット数が「３」の場合を示している。
【００４０】
最初に、可変利得増幅器２１のユニット数が「３」の場合のユニット全体の入力インピーダンスＺunitと、入力インピーダンス補正回路２２のインピーダンスＲｔｏについて説明する。
【００４１】
図４に示すように、電圧制御回路１６のスイッチＳＷ１、ＳＷ２，ＳＷ３の共通端子Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３を全てバイアス電圧Ｖ１側に接続した場合には、１番目〜3番目のユニット１２のＭＯＳトランジスタＭ２が全て飽和領域で動作する。この場合のユニット全体の入力インピーダンスをＺunit（３）とすると、Ｚunit（３）＝１／（３・ｇｍ１）となる。また、このとき、入力インピーダンス補正回路２２のスイッチＳＷ１１及びＳＷ１２がオフ状態となるので、入力インピーダンス補正回路２２のインピーダンスＲｔｏは無限大となる。
【００４２】
従って、このときの入力端子１３から見た回路全体の入力インピーダンスＺｉｎは、以下の式で表せる。
Ｚｉｎ＝１／（３・ｇｍ１）      ・・・・（Ａ）
次に、可変利得増幅器２１の増幅動作をするユニット数が「２」の場合のユニット全体の入力インピーダンスＺunitと入力インピーダンス補正回路２２のインピーダンスＲｔｏについて図５を参照して説明する。
【００４３】
この場合、図５に示すように、電圧制御回路１６のスイッチＳＷ１は接地電圧側に接続され、他のスイッチＳＷ２、ＳＷ３はバイアス電圧Ｖ１側に接続される。これにより、１番目のユニット１２のＭＯＳトランジスタＭ２はオフ状態となり、２番目のユニット１２と３番目のユニット１２のＭＯＳトランジスタＭ１、Ｍ２は飽和領域で動作する。また、入力インピーダンス補正回路２２のスイッチは、制御信号Ｓ１、Ｓ２によりスイッチＳＷ１１がオン、スイッチＳＷ１２がオフ状態となる。
【００４４】
ユニット数が「２」のときのユニット全体の入力インピーダンスをＺunit（２）とすると、Ｚunit（２）＝１／（２・ｇｍ１）、となる。また、入力インピーダンス補正回路２２の入力インピーダンスＲｔｏは、Ｒｔｏ＝Ｒ１、となる。このとき入力端子１３から見た回路全体の入力インピーダンスＺｉｎは、以下の式で表せる。
【００４５】
Ｚｉｎ＝Ｒ１／（１＋２・ｇｍ１・Ｒ１）      ・・・（Ｂ）
次に、可変利得増幅器２１の増幅動作をするユニット数が「１」の場合のユニット全体の入力インピーダンスＺunitと、入力インピーダンス補正回路２２の入力インピーダンスＺｏについて図６を参照して説明する。
【００４６】
この場合、図６に示すように、電圧制御回路１６のスイッチＳＷ１とＳＷ２は接地電圧側に接続され、スイッチＳＷ３はバイアス電圧Ｖ１側に接続される。これにより、１番目と２番目のユニット１２のＭＯＳトランジスタＭ２はオフ状態となり、３番目のユニット１２のＭＯＳトランジスタＭ１、Ｍ２は飽和領域で動作する。また、入力インピーダンス補正回路２２のスイッチＳＷは、制御信号Ｓ１、Ｓ２により両方のスイッチＳＷ１１、ＳＷ１２がオンとなる。
【００４７】
ユニット数が「１」のときのユニット全体の入力インピーダンスをＺunit（１）とすると、Ｚunit（１）＝１／ｇｍ１、となり、入力インピーダンス補正回路２２の入力インピーダンスＺｏは、Ｚｏ＝Ｒ１・Ｒ２／（Ｒ１＋Ｒ２）、となる。このときの入力端子１３から見た回路全体の入力インピーダンスＺｉｎは、以下の式で表せる。
【００４８】
Ｚｉｎ＝｛Ｒ１・Ｒ２／（Ｒ１＋Ｒ２）｝／｛１＋ｇｍ１・Ｒ１・Ｒ２／（Ｒ１＋Ｒ２）｝      ・・・（Ｃ）
従って、入力インピーダンスＺｉｎを所望の値に決めれば、上記の（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）式から相互コンダクタンスｇｍ１，抵抗Ｒ１、Ｒ２の値を求めることができる。例えば、ｇｍ１＝１／（３・Ｚｉｎ）、Ｒ１＝３・Ｚｉｎ、Ｒ２＝３・Ｚｉｎ、から求めることができる。
【００４９】
上述した第２の実施の形態によれば、可変利得増幅器２１の増幅動作を行うユニット数を変化させたときにユニット全体の入力インピーダンスが変化する場合でも、電圧制御回路１６のスイッチを制御する制御信号Ｓ１、Ｓ２等に基づいて入力インピーダンス補正回路２２のインピーダンスを変化させることで回路全体の入力インピーダンスＺｉｎを所望の値に保つことができる。これにより可変利得増幅器２１の入力インピーダンスを所望の値に制御して信号源のインピーダンスとマッチングさせることができる。
【００５０】
本発明は、ｎチャネルＭＯＳトランジスタを用いた回路に限らず、ｐチャネルＭＯＳトランジスタ、バイポーラトランジスタを用いた回路にも適用できる。
また、電圧制御回路１６及び入力インピーダンス補正回路２２は、実施の形態に示した回路に限らず、公知の他の構成の回路を使用できる。
【００５１】
（付記１）  カスコード接続された制御電極接地形の第１及び第２のトランジスタからなり、前記第１のトランジスタの主電極に入力する入力信号を増幅するユニットを複数並列に接続したユニット群と、
前記ユニット群の出力に接続される負荷と、
前記ユニット群の前記第1及び第２のトランジスタを線形動作させる第１のバイアス電圧または前記第２のトランジスタをオフ状態にする第２のバイアス電圧を前記ユニット群の前記第２のトランジスタの制御電極に個別に供給して利得を制御する電圧制御回路とを備える可変利得増幅器。
（付記２）  前記ユニット群の入力側に接続され、前記ユニット群のインピーダンスを含む回路全体の入力インピーダンスが所望の値になるようにインピーダンスが制御される入力インピーダンス補正回路を有する付記１記載の可変利得増幅器。
（付記３）  前記電圧制御回路は、前記ユニット群の第２のトランジスタの制御電極に前記第１のバイアス電圧を供給するか、あるいは前記第２のバイアス電圧を供給するかを切り換える複数のスイッチ手段を有する付記１記載の可変利得増幅器。
（付記４）  前記入力インピーダンス補正回路は、前記電圧制御回路の前記複数のスイッチ手段を制御する制御信号によりオン、オフ制御される複数の第２のスイッチ手段と、該複数の第２のスイッチ手段と直列に接続される複数の抵抗とからなる付記３記載の可変利得増幅器。
（付記５）  前記ユニットの第１及び第２のトランジスタはＭＯＳトランジスタからなり、前記電圧制御回路は前記第２のＭＯＳトランジスタのゲートに前記第１及び第２のＭＯＳトランジスタを線形動作させる第1のバイアス電圧または前記第２のＭＯＳトランジスタをオフ状態にする接地電圧を供給する付記１〜４の何れか１つに記載の可変利得増幅器。
（付記６）  カスコード接続されたゲート接地形の第１及び第２のＭＯＳトランジスタからなり、前記第１のＭＯＳトランジスタの主電極に入力する入力信号を増幅するユニットを複数並列に接続したユニット群と、
前記ユニット群の出力に接続される負荷と、
前記ユニット群の前記第１及び第２のＭＯＳトランジスタを飽和領域で動作させる第１のバイアス電圧または前記第２のトランジスタをオフ状態にする第２のバイアス電圧を前記ユニット群の前記第２のトランジスタのゲートに個別に供給して前記ユニット群の全体の相互コンダクタンスを変化させ利得を制御する電圧制御回路とを備える可変利得増幅器。
（付記７）  カスコード接続された制御電極接地形の第１及び第２のトランジスタからなり、前記第１のトランジスタの主電極に入力する入力信号を増幅するユニットを複数並列に接続したユニット群と、
前記ユニット群の出力に接続される負荷と、
前記ユニット群の前記第1及び第２のトランジスタを線形動作させる第１のバイアス電圧または前記第２のトランジスタをオフ状態にする第２のバイアス電圧を前記ユニット群の前記第２のトランジスタの制御電極に個別に供給して利得を制御する電圧制御回路とを備える半導体集積装置。
（付記８）  前記ユニット群の入力側に接続され、前記ユニット群のインピーダンスを含む回路全体の入力インピーダンスが所望の値になるようにインピーダンスが制御される入力インピーダンス補正回路を有する付記７記載の半導体集積装置。
（付記９）  前記電圧制御回路は、前記ユニット群の第２のトランジスタの制御電極に前記第１のバイアス電圧を供給するか、あるいは前記第２のバイアス電圧を供給するかを切り換える複数のスイッチ手段を有する付記７記載の半導体集積装置。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】第１の実施の形態の可変利得増幅器の回路図である。
【図２】第２の実施の形態の可変利得増幅器の構成を示す図である。
【図３】第２の実施の形態の入力インピーダンス補正回路の一例を示す図である。
【図４】第２の実施の形態の動作説明図（１）である。
【図５】第２の実施の形態の動作説明図（２）である。
【図６】第２の実施の形態の動作説明図（３）である。
【符号の説明】
【００５３】
１１，２１      可変利得増幅器
１２      ユニット
１５      負荷
１６      電圧制御回路
２２      入力インピーダンス補正回路
Ｍ１、Ｍ２      ＭＯＳトランジスタ
【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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