(57)【要約】【課題】パッシブパスが付帯した増幅器を持つ増幅回路において、アクティブパスを用いている状態とパッシブパスを用いている状態との間の切替わりの過渡期間における出力データの欠損を低減した増幅回路を実現する。【解決手段】外部からのモード切替え制御信号φ２により増幅器１００が省電力で動作するパワーダウンモードと正規に動作するパワーアップモードとの両モード間を遷移する際の過渡期間を回避して、状態切替え制御信号φ３によりアクティブパス１０１が有効に機能する状態とパッシブパス１０２が有効に機能する状態との両状態間の切替わりが行われるように、タイミング制御回路１１０からモード切替え制御信号φ２と状態切替え制御信号φ３を増幅器１００、切替え回路（ＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ３）に供給する。【選択図】  図１
2013034105.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部からのモード切替え制御信号に応じて、省電力で動作するパワーダウンモードと正規に動作するパワーアップモードとの両モード間を遷移する増幅器と、
前記増幅器を通して入力信号を増幅するアクティブパスと、
前記入力信号を前記増幅器を介さずにそのまま出力するパッシブパスと、
外部からの状態切替え制御信号に応じて、前記アクティブパスが有効に機能するアクティブパス状態と前記パッシブパスが有効に機能するパッシブパス状態との両状態を選択的に切替える切替え回路と、
前記増幅器が前記両モード間を遷移する際の過渡期間を回避して、前記アクティブパス状態と前記パッシブパス状態との両状態間の切替わりが行われるように、前記モード切替え制御信号と前記状態切替え制御信号とを生成するタイミング制御回路と、
を備えたことを特徴とする増幅回路。
【請求項２】
前記タイミング制御回路は、前記増幅器が前記パワーダウンモードから前記パワーアップモードに遷移した後に、前記切替え回路が前記パッシブパス状態から前記アクティブパス状態への切替えを行うように、前記モード切替え制御信号と前記状態切替え制御信号とを生成することを特徴とする請求項１に記載の増幅回路。
【請求項３】
前記タイミング制御回路は、前記増幅器が前記パワーダウンモードから前記パワーアップモードに遷移した後、さらに既定の時間が経過した後に、前記切替え回路が、前記パッシブパス状態から前記アクティブパス状態への切替えを行うように、前記モード切替え制御信号と前記状態切替え制御信号とを生成することを特徴とする請求項１に記載の増幅回路。
【請求項４】
前記タイミング制御回路は、前記増幅器が前記パワーアップモードから前記パワーダウンモードに遷移するに先立って、前記切替え回路が、前記アクティブパス状態から前記パッシブパス状態への切替えを行うように、前記モード切替え制御信号と前記状態切替え制御信号とを生成することを特徴とする請求項１ないし３の何れか一項に記載の増幅回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、増幅器を通して信号を増幅するアクティブパスと、増幅器をバイパスして信号をそのまま通すパッシブパスとを切替えることができる増幅回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
増幅器にバイパス回路であるパッシブパスを付設し、一定の期間中は入力信号がこのパッシブパスを通るように切替えて、その期間中はアクティブパスに比し低いゲインが選択されるようにした増幅回路が知られている（特許文献１、特許文献２等参照）。
図３は、アクティブパスとパッシブパスとを切替えることができる従来の増幅回路を表す図である。
【０００３】
図３において、増幅器１００の入力端への入力信号Ｖinの供給路にスイッチＳＷ１が介挿され、また、増幅器１００の出力端からの出力信号Ｖoutの導出路にスイッチＳＷ２が介挿されている。即ち、入力信号Ｖinが、スイッチＳＷ１、増幅器１００、スイッチＳＷ２を上記の順に通って出力信号Ｖoutとして出力されるアクティブパス１０１が形成されている。
【０００４】
一方、増幅器１００をバイパスして、入力信号Ｖinをそのまま出力信号Ｖoutとして出力させるパッシブパス１０２にスイッチＳＷ３が介挿されている。
そして、上述の増幅器１００を持つアクティブパス１０１とスイッチＳＷ１、ＳＷ２、パッシブパス１０２とスイッチＳＷ３を含んで増幅回路３０が構成されている。
外部から供給する制御信号φ１によりスイッチＳＷ１およびＳＷ２のオンオフを切替える。また、制御信号φ１を、増幅器１００がパワーアップモードとなるように切替えるための信号ＰＵとして、増幅器１００のモード切替え制御信号入力端に供給する。従って、スイッチＳＷ１、ＳＷ２のオン状態、および、増幅器１００のパワーアップモードは同期して切替わる。
【０００５】
また、制御信号φ１をインバータ１０３により極性を反転した信号によってスイッチＳＷ３のオンオフを切替える。
従って、上述のアクティブパス１０１が形成されている期間とパッシブパス１０２が形成されている期間とは、これら双方の期間が排他的に現われる。
【０００６】
次に、図面を参照して図３の回路の動作について更に詳細に説明する。
図４は、図３の回路の各部の信号波形図である。
入力信号Ｖinは、周波数、位相、振幅とも時間の経過によらず一定である特性を持つ正弦波である。
これに対し、出力信号Ｖoutは、入力信号Ｖinがアクティブパス１０１を通るかパッシブパス１０２を通るかに応じて図示のとおり振幅に変化を来たす。
【０００７】
制御信号φ１がＬレベルである期間においては、スイッチＳＷ１、ＳＷ２がオフであり、且つ、スイッチＳＷ３がオンであるため、パッシブパス１０２が有効に機能する。
このパッシブパス１０２が有効に機能する期間では、出力信号Ｖoutは、周波数、位相、振幅とも入力信号Ｖinと等しいか、いくらかのロスを持って出力される。
一方、制御信号φ１がＨレベルである期間においては、スイッチＳＷ１、ＳＷ２がオン状態で且つスイッチＳＷ３がオフ状態であるため、上述のアクティブパス１０１が有効に機能する。
【０００８】
このアクティブパス１０１が有効に機能する期間では、出力信号Ｖoutは、周波数、位相が入力信号Ｖinと等しく振幅が増幅器１００のゲインに相応して増大した波形を呈する。
しかしながら、図３の従来の増幅回路３０では、スイッチＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ３の切替えと信号ＰＵ（制御信号φ１と同じ）による増幅器１００のパワーアップモードへの切替えとが同時に実行されていたため、次のような問題があった。
【０００９】
一般に、増幅器を、電力節減のためのスタンバイモード或いは休止モード等とも通称されるパワーダウンモードから、定格通りの通常動作を行うノーマルモード等とも通称されるパワーアップモードに遷移させるに際しては、電源のコモン電圧は一定の時定数で徐々に立ち上がる。このように電源電圧が既定値まで徐々に立ち上がる様子が、図４の「増幅器状態」の信号波形図における過渡期間tに該当する部分に表されている。
【００１０】
従って、スイッチＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ３の切替えによるパッシブパス１０２からアクティブパス１０１への切替と、増幅器１００のパワーアップモードへの切替えとを同時に実行してしまうと、過渡期間tでは、増幅器１００の動作が安定状態に到らず、出力信号Ｖoutには過渡期間tに相当する数μsec程度の出力データの欠損（出力信号が正規のレベルでない状態）が発生してしまう。
【００１１】
一方、アクティブパス１０１を有効に機能させている状態からパッシブパス１０２を有効に機能させる状態に切替える場合においても、上述のような過渡期間が生じる。例えば、増幅器１００がパワーダウンしつつある過渡期間では、増幅器１００の動作が不安定になる。この場合も、出力データの欠損が生じる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２０１０−８７９５４号公報
【特許文献２】特開平１１−８８０８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明は上述のような状況に鑑みてなされたものであり、パッシブパスが付帯した増幅器を持つ増幅回路において、アクティブパスを用いている状態とパッシブパスを用いている状態との間の切替わりの過渡期間における出力データの欠損を低減した増幅回路を実現することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上述の課題を解決するために、ここに、次に列挙するような技術を提案する。
（１）外部からのモード切替え制御信号に応じて、省電力で動作するパワーダウンモードと正規に動作するパワーアップモードとの両モード間を遷移する増幅器と、
前記増幅器を通して入力信号を増幅するアクティブパスと、
前記入力信号を前記増幅器を介さずにそのまま出力するパッシブパスと、
外部からの状態切替え制御信号に応じて、前記アクティブパスが有効に機能するアクティブパス状態と前記パッシブパスが有効に機能するパッシブパス状態との両状態を選択的に切替える切替え回路と、
前記増幅器が前記両モード間を遷移する際の過渡期間を回避して、前記アクティブパス状態と前記パッシブパス状態との両状態間の切替わりが行われるように、前記モード切替え制御信号と前記状態切替え制御信号とを生成するタイミング制御回路と、
を備えたことを特徴とする増幅回路。
【００１５】
上記（１）の増幅回路では、増幅器は外部からのモード切替え制御信号に応じて、省電力で動作するパワーダウンモードと正規に動作するパワーアップモードとの両モード間を遷移するものである。
上記増幅器を通して入力信号を増幅するアクティブパスと、入力信号を上記増幅器を介さずにそのまま出力するパッシブパスとが設けられる。
また、切替え回路により、外部からの状態切替え制御信号に応じて、上記アクティブパスが有効に機能するアクティブパス状態と上記パッシブパスが有効に機能するパッシブパス状態との両状態を選択的に切替えられる。
そして、タイミング制御回路により、上記増幅器が上記両モード間を遷移する際の過渡期間を回避して、上記アクティブパス状態と上記パッシブパス状態との両状態間の切替わりが行われるように、上記モード切替え制御信号と上記状態切替え制御信号とが生成される。
【００１６】
（２）前記タイミング制御回路は、前記増幅器が前記パワーダウンモードから前記パワーアップモードに遷移した後に、前記切替え回路が前記パッシブパス状態から前記アクティブパス状態への切替えを行うように、前記モード切替え制御信号と前記状態切替え制御信号とを生成することを特徴とする（１）の増幅回路。
上記（２）の増幅回路では、上記（１）の増幅回路において特に、上記タイミング制御回路は、上記増幅器が前記パワーダウンモードから前記パワーアップモードに遷移した後に、上記切替え回路が上記パッシブパス状態から上記アクティブパス状態への切替えを行うように、上記モード切替え制御信号と上記状態切替え制御信号とを生成する。
【００１７】
（３）前記タイミング制御回路は、前記増幅器が前記パワーダウンモードから前記パワーアップモードに遷移した後、さらに既定の時間が経過した後に、前記切替え回路が、前記パッシブパス状態から前記アクティブパス状態への切替えを行うように、前記モード切替え制御信号と前記状態切替え制御信号とを生成することを特徴とする（１）の増幅回路。
上記（３）の増幅回路では、上記（１）の増幅回路において特に、上記タイミング制御回路は、上記増幅器が上記パワーダウンモードから上記パワーアップモードに遷移した後、さらに既定の時間が経過した後に、上記切替え回路が、上記パッシブパス状態から上記アクティブパス状態への切替えを行うように、上記モード切替え制御信号と上記状態切替え制御信号とを生成する。
【００１８】
（４）前記タイミング制御回路は、前記増幅器が前記パワーアップモードから前記パワーダウンモードに遷移するに先立って、前記切替え回路が、前記アクティブパス状態から前記パッシブパス状態への切替えを行うように、前記モード切替え制御信号と前記状態切替え制御信号とを生成することを特徴とする（１）ないし（３）の何れか一の増幅回路。
上記（４）の増幅回路では、上記（１）ないし（３）の何れか一の増幅回路において特に、上記タイミング制御回路は、上記増幅器が上記パワーアップモードから上記パワーダウンモードに遷移するに先立って、上記切替え回路が、上記アクティブパス状態から上記パッシブパス状態への切替えを行うように、上記モード切替え制御信号と上記状態切替え制御信号とを生成する。
【発明の効果】
【００１９】
パッシブパスが付帯した増幅器を持つ増幅回路において、アクティブパスを用いている状態とパッシブパスを用いている状態との間の切替わりの過渡期間を短縮し、データの欠損を低減した増幅回路を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施の形態としての増幅回路を表す図である。
【図２】図１の増幅回路に係る信号波形図である。
【図３】従来の増幅回路を表す図である。
【図４】図３の増幅回路に係る信号波形図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下に、図面を参照して、本発明の実施の形態としての増幅回路について詳述ことにより本発明を明らかにする。
図１は、本発明の実施の形態としての増幅回路を表す図である。
図１において、増幅器１００の入力端への入力信号Ｖinの供給路にスイッチＳＷ１が介挿され、また、増幅器１００の出力端からの出力信号Ｖoutの導出路にスイッチＳＷ２が介挿されている。即ち、入力信号Ｖinが、スイッチＳＷ１、増幅器１００、スイッチＳＷ２を上記の順に通って出力信号Ｖoutとして出力されるアクティブパス１０１が形成されている。
【００２２】
一方、増幅器１００をバイパスして、入力信号Ｖinをそのまま出力信号Ｖoutとして出力させるパッシブパス１０２にスイッチＳＷ３が介挿されている。
また、外部から供給する制御信号φ１に既定のタイミング調整を与えて、パワーモード切替え制御信号φ２（ＰＵ）、スイッチ切替え制御信号φ３を生成する遅延時間制御回路１１０が設けられている。
【００２３】
パワーモード切替え制御信号φ２（ＰＵ）は、増幅器１００のパワーアップモードとパワーダウンモードとの両モード間を遷移させる制御信号である。
既述のように、パワーアップモードとは、定格通りの通常動作を行うノーマルモード等とも通称される動作モードである。また、パワーダウンモードとは、電力節減のために電源の供給を低減したスタンバイモード或いは休止モード等とも通称される動作モードである。
【００２４】
スイッチ切替え制御信号φ３は、また、スイッチＳＷ１、ＳＷ２、のオンオフを切替え、更に、インバータ１０３によりその極性を反転した信号によってスイッチＳＷ３のオンオフを切替える。従って、上述のアクティブパス１０１が形成されているアクティブパス状態の期間とパッシブパス１０２が形成されているパッシブパス状態の期間とは、これら双方の期間が排他的に現われる。
そして、上述の増幅器１００を持つアクティブパス１０１、および、スイッチＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ３、パッシブパス１０２、ならびに、遅延時間制御回路１１０を含んで増幅回路１０が構成されている。
【００２５】
次に、図面を参照して図１の回路の動作について更に詳細に説明する。
図２は図１の回路の各部の信号波形図である。
図２のとおり、制御信号φ１は期間Ｔに亘ってＨレベルをとる。
一方、パワーモード切替え制御信号φ２は、制御信号φ１に対し、その立ち上がり（パルスの前縁）が同時であり、その立ち下がり（パルスの後縁）が遅延時間Ｔｄ２だけ遅延している。
また、スイッチ切替え制御信号φ３は、制御信号φ１に対し、その立ち上がり（パルスの前縁）が遅延時間Ｔｄ１だけ遅延しており、その立ち下がり（パルスの後縁）が同時である。
【００２６】
増幅器１００は、上述のようなパワーモード切替え制御信号φ２によって、信号φ２の立ち上がりに同期してパワーダウンモードからパワーアップモードへと遷移を開始し、動作が不安定な過渡期間ｔ１（ｔ１＜Ｔｄ１）を経てパワーアップモードに移行し、このモードで安定する。
そして、増幅器１００は、信号φ２の立ち下がりに同期してパワーアップモードからパワーダウンモードへと遷移を開始し、動作が不安定な過渡期間ｔ２を経てパワーダウンモードに移行し、このモードで安定する。
【００２７】
一方、アクティブパス状態とパッシブパス状態との切替えは、上述のようなスイッチ切替え制御信号φ３によって、信号φ３の立ち上がりに同期してパッシブパス状態からアクティブパス状態に切替わる。そして、信号φ３のＨレベル期間に亘りアクティブパス状態を維持した後、信号φ３の立ち下がりに同期してアクティブパス状態からパッシブパス状態に切替わる。
【００２８】
上記より容易に理解されるとおり、増幅器１００がパワーダウンモードからパワーアップモードへと遷移するときの過渡期間ｔ１が経過して増幅器１００の動作が安定した後に、パッシブパス状態からアクティブパス状態への切替えが行われる。
この実施の形態では、より詳細には、増幅器１００がパワーダウンモードからパワーアップモードへと遷移するときの過渡期間ｔ１が経過して増幅器１００の動作が安定した後、さらにＴｄ１−ｔ１という既定の時間が経過した後に、パッシブパス状態からアクティブパス状態への切替えが行われる。
【００２９】
従って、アクティブパス状態にあるときに増幅器１００を通して増幅される信号Ｖｍ１（入力信号Ｖｉｎのうちアクティブパス状態の期間に該当する部分）は、上述の過渡期間ｔ１に増幅器１００の動作が不安定になることの影響を略完全に免れる。このため、信号Ｖｍ１は増幅器１００により既定のとおり増幅される。その結果、出力信号Ｖｍ２が得られる。
【００３０】
また、増幅器１００がパワーアップモードからパワーダウンモードへと遷移するときには、この遷移が開始するに先立って、アクティブパス状態からパッシブパス状態への切替えが行われる。
従って、アクティブパス状態からパッシブパス状態への切替えは、増幅器１００がパワーアップモードからパワーダウンモードへと遷移するときの過渡期間ｔ２に増幅器１００の動作が不安定になることの影響を免れる。
【００３１】
結果的に、増幅回路１０の出力信号Ｖｏｕｔは、アクティブパス状態とパッシブパス状態との双方の状態の切替えに際して、増幅器１００がパワーアップモードとパワーダウンモードとの両モード間を遷移するときの過渡期間にその動作が不安定になってしまうことの影響を免れることになる。
実際の設計においても、従来は過渡期間t（図４）に相当する例えば数μsec程度の出力データの欠損が発生していたところ、本実施の形態では、出力データの欠損が発生せず、且つ、アクティブパス状態とパッシブパス状態との双方の状態の切替わりの遅れを、スイッチの切替え時間に相当する数十nsec程度にまで短縮することができる。
【００３２】
以上において、パワーモード切替え制御信号φ２は、増幅器１００を、省電力で動作するパワーダウンモードと正規に動作するパワーアップモードとの両モード間を遷移させるように制御するモード切替え制御信号として作用する。
また、スイッチＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ３は、アクティブパス１０１が有効に機能するアクティブパス状態とパッシブパス１０２が有効に機能するパッシブパス状態との両状態を選択的に切替える切替え回路を構成している。
【００３３】
さらに、スイッチ切替え制御信号φ３は、上述の切替え回路に上記両状態の切替え動作を行わせる状態切替え制御信号として作用する。
また、遅延時間制御回路１１０は、増幅器１００が上記両モード間を遷移する際の過渡期間を回避して、上記アクティブパス状態と上記パッシブパス状態との両状態間の切替わりが行われるように、上記モード切替え制御信号φ２と上記状態切替え制御信号φ３とを生成するタイミング制御回路を構成している。
【符号の説明】
【００３４】
１０，３０………………………………増幅回路
１００……………………………………増幅器
１０１……………………………………アクティブパス
１０２……………………………………パッシブパス
１０３……………………………………インバータ
１１０……………………………………遅延時間制御回路
【図１】
2013034105.tif 000003
【図２】
2013034105.tif 000004
【図３】
2013034105.tif 000005
【図４】
2013034105.tif 000006