(57)【要約】【課題】差動対を構成しているトランジスタの線形動作を維持することが可能な範囲で、出力利得の可変範囲を広げることができるとともに、小型化を図ることができる可変利得回路を得ることを目的とする。【解決手段】定電圧が印加されている定電圧端子７とバイポーラトランジスタ３のベース端子との間に接続されている可変抵抗回路９と、定電圧が印加されている定電圧端子８とバイポーラトランジスタ４のベース端子との間に接続されている可変抵抗回路１０とを設け、制御回路１１が、可変抵抗回路９，１０の抵抗値を制御する。【選択図】図１
2016213741.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベース端子が信号の入力端子と接続されているエミッタ接地トランジスタと、
エミッタ端子が前記エミッタ接地トランジスタのコレクタ端子と接続され、コレクタ端子が信号の第１の出力端子と接続されている第１のトランジスタと、
前記第１のトランジスタと差動対を構成しており、エミッタ端子が前記エミッタ接地トランジスタのコレクタ端子と接続され、コレクタ端子が信号の第２の出力端子と接続されている第２のトランジスタと、
定電圧が印加されている定電圧端子と前記第１のトランジスタのベース端子との間に接続されている第１の可変抵抗回路と、
定電圧が印加されている定電圧端子と前記第２のトランジスタのベース端子との間に接続されている第２の可変抵抗回路と、
前記第１及び第２の可変抵抗回路の抵抗値を制御する制御回路と
を備えた可変利得回路。
【請求項２】
前記制御回路は、前記第１の可変抵抗回路又は前記第２の可変抵抗回路の抵抗値を固定して、前記第２の可変抵抗回路又は前記第１の可変抵抗回路の抵抗値を可変することを特徴とする請求項１記載の可変利得回路。
【請求項３】
前記制御回路は、前記第１の可変抵抗回路又は前記第２の可変抵抗回路の抵抗値がＲ／ｎ（ｎ，Ｒは正の実数）、前記第２の可変抵抗回路又は前記第１の可変抵抗回路の抵抗値がｎ×Ｒとなるように、前記ｎの値を制御することを特徴とする請求項１記載の可変利得回路。
【請求項４】
ベース端子が信号の入力端子と接続されているエミッタ接地トランジスタと、
エミッタ端子が前記エミッタ接地トランジスタのコレクタ端子と接続され、コレクタ端子が信号の第１の出力端子と接続されている第１のトランジスタと、
前記第１のトランジスタと差動対を構成しており、エミッタ端子が前記エミッタ接地トランジスタのコレクタ端子と接続され、コレクタ端子が信号の第２の出力端子と接続されている第２のトランジスタと、
定電圧が印加されている定電圧端子と前記第１のトランジスタのベース端子との間に接続されている抵抗値が固定の抵抗と、
定電圧が印加されている定電圧端子と前記第２のトランジスタのベース端子との間に接続されている可変抵抗回路と、
前記可変抵抗回路の抵抗値を制御する制御回路と
を備えた可変利得回路。
【請求項５】
バイアス電圧を出力するバイアス回路と、
前記バイアス回路から出力されるバイアス電圧がベース端子に印加されるエミッタ接地トランジスタと、
エミッタ端子が前記エミッタ接地トランジスタのコレクタ端子と接続され、ベース端子から差動信号における一方の信号が入力される第１のトランジスタと、
前記第１のトランジスタと差動対を構成しており、エミッタ端子が前記エミッタ接地トランジスタのコレクタ端子と接続され、ベース端子から前記差動信号における他方の信号が入力される第２のトランジスタと、
エミッタ端子が前記第１のトランジスタのコレクタ端子と接続され、コレクタ端子が信号の第１の出力端子と接続されている第３のトランジスタと、
前記第３のトランジスタと差動対を構成しており、エミッタ端子が前記第１のトランジスタのコレクタ端子と接続され、コレクタ端子が信号の第２の出力端子と接続されている第４のトランジスタと、
エミッタ端子が前記第２のトランジスタのコレクタ端子と接続され、コレクタ端子が信号の第３の出力端子と接続されている第５のトランジスタと、
前記第５のトランジスタと差動対を構成しており、エミッタ端子が前記第２のトランジスタのコレクタ端子と接続され、コレクタ端子が信号の第４の出力端子と接続されている第６のトランジスタと、
定電圧が印加されている定電圧端子と前記第３のトランジスタのベース端子との間に接続されている第１の可変抵抗回路と、
定電圧が印加されている定電圧端子と前記第４のトランジスタのベース端子との間に接続されている第２の可変抵抗回路と、
定電圧が印加されている定電圧端子と前記第５のトランジスタのベース端子との間に接続されている第３の可変抵抗回路と、
定電圧が印加されている定電圧端子と前記第６のトランジスタのベース端子との間に接続されている第４の可変抵抗回路と、
前記第１から第４の可変抵抗回路の抵抗値を制御する制御回路と
を備えた可変利得回路。
【請求項６】
前記制御回路は、前記第１の可変抵抗回路又は前記第２の可変抵抗回路の抵抗値を固定して、前記第２の可変抵抗回路又は前記第１の可変抵抗回路の抵抗値を可変するとともに、前記第３の可変抵抗回路又は前記第４の可変抵抗回路の抵抗値を固定して、前記第４の可変抵抗回路又は前記第３の可変抵抗回路の抵抗値を可変することを特徴とする請求項５記載の可変利得回路。
【請求項７】
前記制御回路は、前記第１及び第３の可変抵抗回路又は前記第２及び第４の可変抵抗回路の抵抗値がＲ／ｎ（ｎ，Ｒは正の実数）、前記第２及び第４の可変抵抗回路又は前記第１及び第３の可変抵抗回路の抵抗値がｎ×Ｒとなるように、前記ｎの値を制御することを特徴とする請求項５記載の可変利得回路。
【請求項８】
バイアス電圧を出力するバイアス回路と、
前記バイアス回路から出力されるバイアス電圧がベース端子に印加されるエミッタ接地トランジスタと、
エミッタ端子が前記エミッタ接地トランジスタのコレクタ端子と接続され、ベース端子から差動信号における一方の信号が入力される第１のトランジスタと、
前記第１のトランジスタと差動対を構成しており、エミッタ端子が前記エミッタ接地トランジスタのコレクタ端子と接続され、ベース端子から前記差動信号における他方の信号が入力される第２のトランジスタと、
エミッタ端子が前記第１のトランジスタのコレクタ端子と接続され、コレクタ端子が信号の第１の出力端子と接続されている第３のトランジスタと、
前記第３のトランジスタと差動対を構成しており、エミッタ端子が前記第１のトランジスタのコレクタ端子と接続され、コレクタ端子が信号の第２の出力端子と接続されている第４のトランジスタと、
エミッタ端子が前記第２のトランジスタのコレクタ端子と接続され、コレクタ端子が信号の第３の出力端子と接続されている第５のトランジスタと、
前記第５のトランジスタと差動対を構成しており、エミッタ端子が前記第２のトランジスタのコレクタ端子と接続され、コレクタ端子が信号の第４の出力端子と接続されている第６のトランジスタと、
定電圧が印加されている定電圧端子と前記第３のトランジスタのベース端子との間に接続されている抵抗値が固定の第１の抵抗と、
定電圧が印加されている定電圧端子と前記第４のトランジスタのベース端子との間に接続されている第１の可変抵抗回路と、
定電圧が印加されている定電圧端子と前記第５のトランジスタのベース端子との間に接続されている抵抗値が固定の第２の抵抗と、
定電圧が印加されている定電圧端子と前記第６のトランジスタのベース端子との間に接続されている第２の可変抵抗回路と、
前記第１及び第２の可変抵抗回路の抵抗値を制御する制御回路と
を備えた可変利得回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば、携帯電話、無線ＬＡＮ、レーダーなどの無線端末に用いられるカレントステアリング型の可変利得回路に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
以下の非特許文献１には、第１のバイポーラトランジスタと第２のバイポーラトランジスタから構成されている差動対と、第１のバイポーラトランジスタのベース端子に接続されている第１の制御回路と、第２のバイポーラトランジスタのベース端子に接続されている第２の制御回路とを備えたカレントステアリング型の可変利得回路が開示されている。
【０００３】
第１の制御回路は、外部から電圧制御信号Ｖｃｔｒｌ１が印加される第１の制御電圧端子と、一端が第１の制御電圧端子と接続されている第１の抵抗と、コレクタ端子及びベース端子が第１の抵抗の他端と接続されて、ベース端子が第１のバイポーラトランジスタのベース端子と接続されている第１のトランジスタと、コレクタ端子及びベース端子が第１のトランジスタのエミッタ端子と接続されて、エミッタ端子がグランドと接続されている第２のトランジスタとから構成されている。
第２の制御回路は、外部から電圧制御信号Ｖｃｔｒｌ２が印加される第２の制御電圧端子と、一端が第２の制御電圧端子と接続されている第２の抵抗と、コレクタ端子及びベース端子が第２の抵抗の他端と接続されて、ベース端子が第２のバイポーラトランジスタのベース端子と接続されている第３のトランジスタと、コレクタ端子及びベース端子が第３のトランジスタのエミッタ端子と接続されて、エミッタ端子がグランドと接続されている第４のトランジスタとから構成されている。
【０００４】
この可変利得回路では、差動対を構成している第１のバイポーラトランジスタと第２のバイポーラトランジスタに流れる電流の比を変えることで、出力利得を制御することができる。
第１及び第２のバイポーラトランジスタに流れる電流は、第１及び第２のバイポーラトランジスタのベース端子に印加される電圧であるベース電圧によって制御することができる。
【０００５】
即ち、外部から第１の制御回路に与えられる電圧制御信号Ｖｃｔｒｌ１の電圧値を高くして、第１のバイポーラトランジスタのベース電圧を高くすれば、第１のバイポーラトランジスタに流れる電流を増やすことができる。一方、電圧制御信号Ｖｃｔｒｌ１の電圧値を低くして、第１のバイポーラトランジスタのベース電圧を低くすれば、第１のバイポーラトランジスタに流れる電流を減らすことができる。
同様に、外部から第２の制御回路に与えられる電圧制御信号Ｖｃｔｒｌ２の電圧値を高くして、第２のバイポーラトランジスタのベース電圧を高くすれば、第２のバイポーラトランジスタに流れる電流を増やすことができる。一方、電圧制御信号Ｖｃｔｒｌ２の電圧値を低くして、第２のバイポーラトランジスタのベース電圧を低くすれば、第２のバイポーラトランジスタに流れる電流を減らすことができる。
【０００６】
ここで、第１の制御回路における第１の抵抗に流れる電流の大部分は、第１及び第２のトランジスタを通じてグランドに流れ、第１のトランジスタを通じて第１のバイポーラトランジスタのベース端子に流れる電流は僅かである。
第１のトランジスタを通じて第１のバイポーラトランジスタのベース端子に流れる電流は、マイクロアンペアオーダの電流量であるが、第１及び第２のトランジスタを通じてグランドに流れる電流は、ミリアンペアオーダの電流量であるため、第１の抵抗に流れる電流もミリアンペアオーダの電流量である。
【０００７】
同様に、第２の制御回路における第２の抵抗に流れる電流の大部分は、第３及び第４のトランジスタを通じてグランドに流れ、第３のトランジスタを通じて第２のバイポーラトランジスタのベース端子に流れる電流は僅かである。
第３のトランジスタを通じて第２のバイポーラトランジスタのベース端子に流れる電流は、マイクロアンペアオーダの電流量であるが、第３及び第４のトランジスタを通じてグランドに流れる電流は、ミリアンペアオーダの電流量であるため、第２の抵抗に流れる電流もミリアンペアオーダの電流量である。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００８】
【非特許文献１】J-H Tsai et al “A Novel SiGe BiCMOS Variable-Gain Active Predistorter Using Current Steering Topologies” 2004 IEEE Radio Frequency Integrated Circuits Symposium Digest of Papers PP.559-562
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
従来の可変利得回路は以上のように構成されているので、第１及び第２の制御回路に与えられる電圧制御信号Ｖｃｔｒｌ１，Ｖｃｔｒｌ２の電圧値を変えることで、出力利得を制御することができる。しかし、第１及び第２の制御回路における第１及び第２の抵抗には、電流量がミリアンペアオーダの大きな電流が流れるため、大きな電圧降下を生じ、第１及び第２のバイポーラトランジスタのベース電圧は、電圧制御信号Ｖｃｔｒｌ１，Ｖｃｔｒｌ２の電圧値よりかなり低い値になる。第１及び第２のバイポーラトランジスタのベース電圧が或る値より低くなると、第１及び第２のバイポーラトランジスタが線形に動作しなくなり、出力信号にひずみが生じることがある。
第１及び第２のバイポーラトランジスタの出力信号にひずみが生じないようにするためには、第１及び第２のバイポーラトランジスタのベース電圧が下がり過ぎないように、電圧制御信号Ｖｃｔｒｌ１，Ｖｃｔｒｌ２の電圧値が所定値以下にならない範囲で、その電圧制御信号Ｖｃｔｒｌ１，Ｖｃｔｒｌ２の電圧値を制御しなければならない。このため、第１及び第２のバイポーラトランジスタの線形動作を維持することが可能な範囲では、電圧制御信号Ｖｃｔｒｌ１，Ｖｃｔｒｌ２の電圧値の制御範囲が狭くなり、出力利得の可変範囲が制限されてしまうという課題があった。
なお、電圧値が高い電圧制御信号Ｖｃｔｒｌ１，Ｖｃｔｒｌ２の印加が可能であれば、出力利得の可変範囲を広げることができるが、ＩＣ回路の１つとして組み込まれるカレントステアリング型の可変利得回路では、一般的に、電圧制御信号Ｖｃｔｒｌ１，Ｖｃｔｒｌ２の電圧値の上限値が電源電圧値（例えば、３Ｖ）に決められている。このため、出力利得の可変範囲を広げる目的で、電圧制御信号Ｖｃｔｒｌ１，Ｖｃｔｒｌ２の電圧値を高めることは困難であった。
また、従来の可変利得回路では、第１及び第２の制御回路が、抵抗のほかに、２つのトランジスタを実装する必要があるため、小型化を図ることが困難であるという課題があった。
【００１０】
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、差動対を構成しているトランジスタの線形動作を維持することが可能な範囲で、出力利得の可変範囲を広げることができるとともに、小型化を図ることができる可変利得回路を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この発明に係る可変利得回路は、ベース端子が信号の入力端子と接続されているエミッタ接地トランジスタと、エミッタ端子がエミッタ接地トランジスタのコレクタ端子と接続され、コレクタ端子が信号の第１の出力端子と接続されている第１のトランジスタと、第１のトランジスタと差動対を構成しており、エミッタ端子がエミッタ接地トランジスタのコレクタ端子と接続され、コレクタ端子が信号の第２の出力端子と接続されている第２のトランジスタと、定電圧が印加されている定電圧端子と第１のトランジスタのベース端子との間に接続されている第１の可変抵抗回路と、定電圧が印加されている定電圧端子と第２のトランジスタのベース端子との間に接続されている第２の可変抵抗回路とを設け、制御回路が第１及び第２の可変抵抗回路の抵抗値を制御するようにしたものである。
【発明の効果】
【００１２】
この発明によれば、定電圧が印加されている定電圧端子と第１のトランジスタのベース端子との間に接続されている第１の可変抵抗回路と、定電圧が印加されている定電圧端子と第２のトランジスタのベース端子との間に接続されている第２の可変抵抗回路とを設け、制御回路が第１及び第２の可変抵抗回路の抵抗値を制御するように構成したので、差動対を構成しているトランジスタの線形動作を維持することが可能な範囲で、出力利得の可変範囲を広げることができるとともに、小型化を図ることができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】この発明の実施の形態１による可変利得回路を示す構成図である。
【図２】この発明の実施の形態１による可変利得回路の可変抵抗回路９，１０を示す構成図である。
【図３】可変抵抗回路９，１０の抵抗値の比ｌｏｇ１０（ｎ）と、バイポーラトランジスタ３，４のコレクタ電流との関係を示す説明図である。
【図４】この発明の実施の形態２による可変利得回路の可変抵抗回路９，１０を示す構成図である。
【図５】可変抵抗回路９，１０の抵抗値の比ｌｏｇ１０（ｎ）と、バイポーラトランジスタ３，４のコレクタ電流との関係を示す説明図である。
【図６】この発明の実施の形態４による可変利得回路を示す構成図である。
【図７】この発明の実施の形態５による可変利得回路を示す構成図である。
【図８】この発明の実施の形態６による可変利得回路を示す構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
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、添付の図面にしたがって説明する。
【００１５】
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１による可変利得回路を示す構成図である。
図１において、信号入力端子１は信号を入力する入力端子である。
エミッタ接地トランジスタ２は電流源として動作するｎｐｎ型のトランジスタであり、ベース端子が信号入力端子１と接続されている。
第１のトランジスタであるバイポーラトランジスタ３はエミッタ端子がエミッタ接地トランジスタ２のコレクタ端子と接続されているｎｐｎ型のトランジスタであり、バイポーラトランジスタ４と差動対を構成している。
第２のトランジスタであるバイポーラトランジスタ４はエミッタ端子がエミッタ接地トランジスタ２のコレクタ端子と接続されているｎｐｎ型の第２のトランジスタであり、バイポーラトランジスタ３と差動対を構成している。
【００１６】
信号出力端子５はバイポーラトランジスタ３のコレクタ端子と接続されている第１の出力端子であり、バイポーラトランジスタ３のコレクタ端子から出力された信号を出力する。
信号出力端子６はバイポーラトランジスタ４のコレクタ端子と接続されている第２の出力端子であり、バイポーラトランジスタ４のコレクタ端子から出力された信号を出力する。
定電圧端子７，８は定電圧が印加される端子である。
【００１７】
可変抵抗回路９は定電圧端子７とバイポーラトランジスタ３のベース端子との間に接続されている第１の可変抵抗回路であり、可変抵抗回路９は抵抗値の可変が可能な回路である。
可変抵抗回路１０は定電圧端子８とバイポーラトランジスタ４のベース端子との間に接続されている第２の可変抵抗回路であり、可変抵抗回路１０は抵抗値の可変が可能な回路である。
制御回路１１は可変抵抗回路９，１０の抵抗値を制御する回路である。
【００１８】
図２はこの発明の実施の形態１による可変利得回路の可変抵抗回路９，１０を示す構成図である。
図２において、抵抗２１は抵抗値Ｒを有し、抵抗２２は抵抗値２×Ｒを有し、抵抗２３は抵抗値４×Ｒを有し、抵抗２４は抵抗値８×Ｒを有している。Ｒは任意の正の実数である。
スイッチ３１〜３４は抵抗２１〜２４と並列に接続されており、制御回路１１によって開閉が制御される。
図２では、抵抗とスイッチの並列回路が４個直列に接続されている例を示しているが、抵抗とスイッチの並列回路が直列に接続される個数は４個に限るものではなく、少なくとも１個以上接続されていればよい。
抵抗とスイッチの並列回路が直列に接続される個数がＫ個である場合、図中、左側からｋ（ｋ＝１，２，・・・，Ｋ）番目の抵抗の抵抗値は、２ｋ−１×Ｒとなる。
【００１９】
次に動作について説明する。
図１の可変利得回路は、２つの信号出力端子５，６を備えているが、この実施の形態１では、信号出力端子６から出力される信号の利得を制御する例について説明する。
カレントステアリング型の可変利得回路では、差動対を構成しているバイポーラトランジスタ３とバイポーラトランジスタ４に流れる電流の比を変えることで、出力利得を制御することができる。
バイポーラトランジスタ３とバイポーラトランジスタ４に流れる電流は、バイポーラトランジスタ３，４のベース端子に印加される電圧であるベース電圧によって制御することができる。
即ち、制御回路１１が、可変抵抗回路９，１０におけるスイッチ３１〜３４の開閉を制御して、可変抵抗回路９，１０の抵抗値をデジタル的に切り替えることで、バイポーラトランジスタ３，４に流れる電流を制御することができる。
【００２０】
バイポーラトランジスタ３，４のベース端子に流れる電流は、マイクロアンペアオーダの電流量であるように設計されるため、可変抵抗回路９，１０に流れる電流も、マイクロアンペアオーダの電流量であるように、可変抵抗回路９，１０の抵抗値が設計される。
したがって、可変抵抗回路９，１０に流れる電流が少ないため、可変抵抗回路９，１０での電圧降下は小さい。このため、バイポーラトランジスタ３，４のベース電圧は、スイッチ３１〜３４の開閉を制御して、可変抵抗回路９，１０の抵抗値を大きな値に切り替えても、定電圧端子７，８に印加される定電圧（例えば、３Ｖ）より僅かに低い電圧（例えば、２．５Ｖ）となり、バイポーラトランジスタ３，４の線形動作を維持することができる。
【００２１】
図１の可変利得回路では、バイポーラトランジスタ４を流れるコレクタ電流を大きくして、バイポーラトランジスタ３を流れるコレクタ電流を小さくすると、信号出力端子６から出力される信号の利得が大きくなる。
逆に、バイポーラトランジスタ４を流れるコレクタ電流を小さくして、バイポーラトランジスタ３を流れるコレクタ電流を大きくすると、信号出力端子６から出力される信号の利得が小さくなる。
【００２２】
そこで、制御回路１１は、最大の出力利得を得る必要がある場合には、例えば、可変抵抗回路１０のスイッチ３１〜３４をオン状態に制御して、可変抵抗回路１０の抵抗値を零にする一方、可変抵抗回路９のスイッチ３１〜３４をオフ状態に制御して、可変抵抗回路９の抵抗値を１５×Ｒ（＝Ｒ＋２×Ｒ＋４×Ｒ＋８×Ｒ）にする。
逆に、出力利得を最小にする場合には、例えば、可変抵抗回路１０のスイッチ３１〜３４をオフ状態に制御して、可変抵抗回路１０の抵抗値を１５×Ｒ（＝Ｒ＋２×Ｒ＋４×Ｒ＋８×Ｒ）にする一方、可変抵抗回路９のスイッチ３１〜３４をオン状態に制御して、可変抵抗回路９の抵抗値を零にする。
制御回路１１は、中間の出力利得を得る必要がある場合（最小の出力利得より大きく、最大の出力利得より小さい場合）、可変抵抗回路９，１０の抵抗値が所望の出力利得に対応する抵抗値となるように、可変抵抗回路９，１０のスイッチ３１〜３４のオン／オフ状態を制御する。
【００２３】
ここで、図３は可変抵抗回路９，１０の抵抗値の比ｌｏｇ１０（ｎ）と、バイポーラトランジスタ３，４のコレクタ電流との関係を示す説明図である。
図３では、可変抵抗回路９の抵抗値をＲに固定し（スイッチ３１をオフ状態、スイッチ３２〜３４をオン状態）、可変抵抗回路１０の抵抗値ｎ×Ｒのｎを可変する例を示している。ｎは任意の正の実数である。
即ち、可変抵抗回路９の抵抗値Ｒと、可変抵抗回路１０の抵抗値ｎ×Ｒとの比ｌｏｇ１０（ｎ）を大きくすると、バイポーラトランジスタ３のコレクタ電流が増加して、バイポーラトランジスタ４のコレクタ電流が減少することを表している。
【００２４】
具体的には、制御回路１１がｎの値を大きくすることで、可変抵抗回路１０の抵抗値ｎ×Ｒを大きくすると、バイポーラトランジスタ４のベース電圧が下がるため、バイポーラトランジスタ４のコレクタ電流が減少する。
このとき、テール電流源として動作するエミッタ接地トランジスタ２は、信号入力端子１から信号が入力されると、その信号の大きさに応じたコレクタ電流を出力している。
バイポーラトランジスタ３のコレクタ電流と、バイポーラトランジスタ４のコレクタ電流との合計が、エミッタ接地トランジスタ２のコレクタ電流と一致するため、バイポーラトランジスタ４のコレクタ電流が減少すると、バイポーラトランジスタ３のコレクタ電流は、バイポーラトランジスタ４のコレクタ電流の減少分だけ増加する。
【００２５】
これにより、例えば、可変抵抗回路９の抵抗値をＲに固定して、可変抵抗回路１０の抵抗値ｎ×Ｒを可変することで、差動対を構成しているバイポーラトランジスタ３とバイポーラトランジスタ４に流れる電流の比を変えることができる。
また、バイポーラトランジスタ３のコレクタ電流は信号出力端子５に出力され、バイポーラトランジスタ４のコレクタ電流は信号出力端子６に出力されるので、信号出力端子５に出力される電流と信号出力端子６に出力される電流の比を変えることができる。したがって、信号出力端子６から出力される信号の利得を変えることができる。
ここでは、可変抵抗回路９の抵抗値をＲに固定して、可変抵抗回路１０の抵抗値ｎ×Ｒを可変することで、信号出力端子６から出力される信号の利得を変える例を示しているが、可変抵抗回路１０の抵抗値をＲに固定して、可変抵抗回路９の抵抗値ｎ×Ｒを可変することで、信号出力端子５から出力される信号の出力利得を変えるようにしてもよい。
【００２６】
以上で明らかなように、この実施の形態１によれば、定電圧が印加されている定電圧端子７とバイポーラトランジスタ３のベース端子との間に接続されている可変抵抗回路９と、定電圧が印加されている定電圧端子８とバイポーラトランジスタ４のベース端子との間に接続されている可変抵抗回路１０とを設け、制御回路１１が、可変抵抗回路９，１０の抵抗値を制御するように構成したので、差動対を構成しているバイポーラトランジスタ３，４の線形動作を維持することが可能な範囲で、出力利得の可変範囲を広げることができるとともに、小型化を図ることができる効果を奏する。
【００２７】
即ち、可変抵抗回路９，１０に流れる電流は、電流量がマイクロアンペアオーダの小さな電流であり、可変抵抗回路９，１０での電圧降下は小さい。このため、制御回路１１が、可変抵抗回路９，１０の抵抗値を大きな値に切り替えても、バイポーラトランジスタ３，４のベース電圧は、バイポーラトランジスタ３，４の線形動作を維持することが可能な大きな電圧となる。このため、バイポーラトランジスタ３，４の線形動作を維持することが可能な範囲で、出力利得の可変範囲を広げることができる。
また、可変抵抗回路９，１０が、実装のための専有面積が小さな抵抗２１〜２４とスイッチ３１〜３４だけから構成されており、専有面積が大きなトランジスタなどを必要としていないため、可変利得回路全体の小型化を図ることができる。
【００２８】
実施の形態２．
上記実施の形態１では、可変抵抗回路９，１０が、抵抗とスイッチの並列回路が複数個直列に接続されている例を示したが、可変抵抗回路９，１０が、抵抗とスイッチの直列回路が複数個並列に接続されているものであってもよい。
【００２９】
図４はこの発明の実施の形態２による可変利得回路の可変抵抗回路９，１０を示す構成図である。
図４において、抵抗４１は抵抗値Ｒを有し、抵抗４２は抵抗値２×Ｒを有し、抵抗４３は抵抗値４×Ｒを有し、抵抗４４は抵抗値８×Ｒを有している。
スイッチ５１〜５４は抵抗４１〜４４と直列に接続されており、制御回路１１によって開閉が制御される。
図４では、抵抗とスイッチの直列回路が４個並列に接続されている例を示しているが、抵抗とスイッチの直列回路が並列に接続される個数は４個に限るものではなく、少なくとも１個以上接続されていればよい。
抵抗とスイッチの直列回路が並列に接続される個数がＫ個である場合、図中、左側からｋ（ｋ＝１，２，・・・，Ｋ）番目の抵抗の抵抗値は、２ｋ−１×Ｒとなる。
【００３０】
次に動作について説明する。
カレントステアリング型の可変利得回路では、差動対を構成しているバイポーラトランジスタ３とバイポーラトランジスタ４に流れる電流の比を変えることで、信号出力端子６から出力される信号の利得を制御することができる。
バイポーラトランジスタ３とバイポーラトランジスタ４に流れる電流は、バイポーラトランジスタ３，４のベース端子に印加される電圧であるベース電圧によって制御することができる。
即ち、制御回路１１が、可変抵抗回路９，１０におけるスイッチ５１〜５４の開閉を制御して、可変抵抗回路９，１０の抵抗値をデジタル的に切り替えることで、バイポーラトランジスタ３，４に流れる電流を制御することができる。
【００３１】
この実施の形態２では、可変抵抗回路９，１０の回路構成が異なる点以外は、上記実施の形態１と同様である。したがって、上記実施の形態１と同様に、バイポーラトランジスタ３，４の線形動作を維持することが可能な範囲で、出力利得の可変範囲を広げることができるとともに、小型化を図ることができる効果を奏する。
【００３２】
実施の形態３．
上記実施の形態１では、可変抵抗回路９，１０の抵抗値の制御例として、可変抵抗回路９の抵抗値をＲに固定し、可変抵抗回路９の抵抗値ｎ×Ｒを可変する例を示している。
この実施の形態３では、可変抵抗回路９，１０の抵抗値の制御例として、可変抵抗回路９の抵抗値がＲ／ｎとなり、可変抵抗回路１０の抵抗値がｎ×Ｒとなるように、ｎの値を制御する例を説明する。
ただし、この実施の形態３では、可変抵抗回路９の回路構成が、図２又は図４の回路構成であれば、図中、左側からｋ（ｋ＝１，２，３，４）番目の抵抗の抵抗値がＲ／２ｋ−１となるものとする。
【００３３】
図５は可変抵抗回路９，１０の抵抗値の比ｌｏｇ１０（ｎ）と、バイポーラトランジスタ３，４のコレクタ電流との関係を示す説明図である。
図５では、可変抵抗回路９の抵抗値がＲ／ｎとなり、可変抵抗回路１０の抵抗値がｎ×Ｒとなるように、ｎの値を制御する例を示している。ｎは任意の正の実数である。
即ち、可変抵抗回路９の抵抗値Ｒ／ｎと、可変抵抗回路１０の抵抗値ｎ×Ｒとの比ｌｏｇ１０（ｎ）を大きくすると、バイポーラトランジスタ３のコレクタ電流が増加して、バイポーラトランジスタ４のコレクタ電流が減少することを表している。
【００３４】
具体的には、制御回路１１がｎの値を大きくすることで、可変抵抗回路９の抵抗値Ｒ／ｎを小さくして、可変抵抗回路１０の抵抗値ｎ×Ｒを大きくすると、バイポーラトランジスタ３のベース電圧が上がって、バイポーラトランジスタ４のベース電圧が下がるため、バイポーラトランジスタ３のコレクタ電流が増加して、バイポーラトランジスタ４のコレクタ電流が減少する。
これにより、差動対を構成しているバイポーラトランジスタ３とバイポーラトランジスタ４に流れる電流の比を変えることができる。
また、可変抵抗回路９の抵抗値がＲ／ｎとなるように制御する場合、上記実施の形態１のように、可変抵抗回路９の抵抗値Ｒで固定とする場合より、抵抗値の小さな可変量で、バイポーラトランジスタ３とバイポーラトランジスタ４に流れる電流の比を大きく変えることができる。したがって、出力利得の可変範囲を広げることができる。
ここでは、可変抵抗回路９の抵抗値がＲ／ｎとなり、可変抵抗回路１０の抵抗値がｎ×Ｒとなるように、ｎの値を制御することで、出力利得を変える例を示しているが、可変抵抗回路１０の抵抗値がＲ／ｎとなり、可変抵抗回路９の抵抗値がｎ×Ｒとなるように、ｎの値を制御することで、出力利得を変えるようにしてもよい。
【００３５】
実施の形態４．
上記実施の形態１〜３では、定電圧端子７とバイポーラトランジスタ３のベース端子との間に可変抵抗回路９が接続されているものを示したが、定電圧端子７とバイポーラトランジスタ３のベース端子との間に抵抗値が固定の抵抗が接続されているものであってもよい。
【００３６】
図６はこの発明の実施の形態４による可変利得回路を示す構成図であり、図６において、図１と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。
抵抗６１は抵抗値が固定の抵抗であり、定電圧端子７とバイポーラトランジスタ３のベース端子との間に接続されている。
制御回路６２は可変抵抗回路１０の抵抗値を制御する回路である。
【００３７】
次に動作について説明する。
カレントステアリング型の可変利得回路では、上述したように、差動対を構成しているバイポーラトランジスタ３とバイポーラトランジスタ４に流れる電流の比を変えることで、信号出力端子６から出力される信号の利得を制御することができる。
バイポーラトランジスタ３とバイポーラトランジスタ４に流れる電流は、バイポーラトランジスタ３，４のベース端子に印加される電圧であるベース電圧によって制御することができる。
即ち、制御回路６２が、可変抵抗回路１０における図２のスイッチ３１〜３４（あるいは、図４のスイッチ５１〜５４）の開閉を制御して、可変抵抗回路１０の抵抗値をデジタル的に切り替えることで、バイポーラトランジスタ３，４に流れる電流を制御することができる。
【００３８】
バイポーラトランジスタ３，４のベース端子に流れる電流は、マイクロアンペアオーダの電流量であるように設計されるため、抵抗値が固定の抵抗６１及び可変抵抗回路１０に流れる電流も、マイクロアンペアオーダの電流量であるように、抵抗６１及び可変抵抗回路１０の抵抗値が設計される。
したがって、抵抗６１及び可変抵抗回路１０に流れる電流が少ないため、抵抗６１及び可変抵抗回路１０での電圧降下は小さい。このため、バイポーラトランジスタ３，４のベース電圧は、可変抵抗回路１０の抵抗値を大きな値に切り替えても、定電圧端子７，８に印加される定電圧（例えば、３Ｖ）より僅かに低い電圧（例えば、２．５Ｖ）となり、バイポーラトランジスタ３，４の線形動作を維持することができる。
【００３９】
図６の可変利得回路では、バイポーラトランジスタ４を流れるコレクタ電流を大きくして、バイポーラトランジスタ３を流れるコレクタ電流を小さくすると、信号出力端子６から出力される信号の利得が大きくなる。
逆に、バイポーラトランジスタ４を流れるコレクタ電流を小さくして、バイポーラトランジスタ３を流れるコレクタ電流を大きくすると、信号出力端子６から出力される信号の利得が小さくなる。
【００４０】
そこで、制御回路６２は、最大の出力利得を得る必要がある場合には、可変抵抗回路１０の回路構成が図２の回路構成であるとすれば、例えば、可変抵抗回路１０のスイッチ３１〜３４をオン状態に制御して、可変抵抗回路１０の抵抗値を零にする。
逆に、出力利得を最小にする場合には、例えば、可変抵抗回路１０のスイッチ３１〜３４をオフ状態に制御して、可変抵抗回路１０の抵抗値を１５×Ｒ（＝Ｒ＋２×Ｒ＋４×Ｒ＋８×Ｒ）にする。
制御回路６２は、中間の出力利得を得る必要がある場合（最小の出力利得より大きく、最大の出力利得より小さい場合）、可変抵抗回路１０の抵抗値が所望の出力利得に対応する抵抗値となるように、可変抵抗回路１０のスイッチ３１〜３４のオン／オフ状態を制御する。
【００４１】
例えば、抵抗６１の抵抗値がＲであるとき、可変抵抗回路１０の抵抗値ｎ×Ｒのｎを可変する場合には、抵抗６１の抵抗値Ｒと可変抵抗回路１０の抵抗値ｎ×Ｒとの比ｌｏｇ１０（ｎ）と、バイポーラトランジスタ３，４のコレクタ電流との関係は、図３と同様になる。
即ち、抵抗６１の抵抗値Ｒと、可変抵抗回路１０の抵抗値ｎ×Ｒとの比ｌｏｇ１０（ｎ）を大きくすると、バイポーラトランジスタ３のコレクタ電流が増加して、バイポーラトランジスタ４のコレクタ電流が減少する。
【００４２】
具体的には、制御回路６２がｎの値を大きくすることで、可変抵抗回路１０の抵抗値ｎ×Ｒを大きくすると、バイポーラトランジスタ４のベース電圧が下がるため、バイポーラトランジスタ４のコレクタ電流が減少する。
このとき、テール電流源として動作するエミッタ接地トランジスタ２は、信号入力端子１から信号が入力されると、その信号の大きさに応じたコレクタ電流を出力している。
バイポーラトランジスタ３のコレクタ電流と、バイポーラトランジスタ４のコレクタ電流との合計が、エミッタ接地トランジスタ２のコレクタ電流と一致するため、バイポーラトランジスタ４のコレクタ電流が減少すると、バイポーラトランジスタ３のコレクタ電流は、バイポーラトランジスタ４のコレクタ電流の減少分だけ増加する。
【００４３】
これにより、例えば、抵抗６１の抵抗値がＲであるとき、可変抵抗回路１０の抵抗値ｎ×Ｒを可変することで、差動対を構成しているバイポーラトランジスタ３とバイポーラトランジスタ４に流れる電流の比を変えることができる。
また、バイポーラトランジスタ３のコレクタ電流は信号出力端子５に出力され、バイポーラトランジスタ４のコレクタ電流は信号出力端子６に出力されるので、信号出力端子５に出力される電流と信号出力端子６に出力される電流の比を変えることができる。したがって、信号出力端子６から出力される信号の利得を変えることができる。
【００４４】
以上で明らかなように、この実施の形態４によれば、定電圧が印加されている定電圧端子７とバイポーラトランジスタ３のベース端子との間に接続されている抵抗値が固定の抵抗６１と、定電圧が印加されている定電圧端子８とバイポーラトランジスタ４のベース端子との間に接続されている可変抵抗回路１０とを設け、制御回路６２が、可変抵抗回路１０の抵抗値を制御するように構成したので、上記実施の形態１と同様に差動対を構成しているバイポーラトランジスタ３，４の線形動作を維持することが可能な範囲で、出力利得の可変範囲を広げることができるとともに、小型化を図ることができる効果を奏する。
【００４５】
この実施の形態４では、定電圧端子７とバイポーラトランジスタ３のベース端子との間に抵抗６１が接続され、定電圧端子８とバイポーラトランジスタ４のベース端子との間に可変抵抗回路１０が接続されているものを示しているが、定電圧端子７とバイポーラトランジスタ３のベース端子との間に図１の可変抵抗回路９が接続され、定電圧端子８とバイポーラトランジスタ４のベース端子との間に抵抗６１が接続され、制御回路６２が、可変抵抗回路９の抵抗値を制御するように構成してもよい。この場合も、バイポーラトランジスタ３，４の線形動作を維持することが可能な範囲で、出力利得の可変範囲を広げることができるとともに、小型化を図ることができる効果を奏する。
【００４６】
実施の形態５．
図７はこの発明の実施の形態５による可変利得回路を示す構成図であり、図７において、図１と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。
バイアス回路７１は一定のバイアス電圧をエミッタ接地トランジスタ２のベース端子に出力する回路である。
信号入力端子７２は差動信号の一方の信号が入力される端子であり、信号入力端子７３は差動信号の他方の信号が入力される端子である。
【００４７】
第１のトランジスタであるバイポーラトランジスタ７４はエミッタ端子がエミッタ接地トランジスタ２のコレクタ端子と接続され、ベース端子が信号入力端子７２と接続されているｎｐｎ型のトランジスタであり、バイポーラトランジスタ７５と差動対を構成している。
第２のトランジスタであるバイポーラトランジスタ７５はエミッタ端子がエミッタ接地トランジスタ２のコレクタ端子と接続され、ベース端子が信号入力端子７３と接続されているｎｐｎ型のトランジスタであり、バイポーラトランジスタ７４と差動対を構成している。
【００４８】
第３のトランジスタであるバイポーラトランジスタ７６はエミッタ端子がバイポーラトランジスタ７４のコレクタ端子と接続されているｎｐｎ型のトランジスタであり、バイポーラトランジスタ７７と差動対を構成している。
第４のトランジスタであるバイポーラトランジスタ７７はエミッタ端子がバイポーラトランジスタ７４のコレクタ端子と接続されているｎｐｎ型のトランジスタであり、バイポーラトランジスタ７６と差動対を構成している。
【００４９】
第５のトランジスタであるバイポーラトランジスタ７８はエミッタ端子がバイポーラトランジスタ７５のコレクタ端子と接続されているｎｐｎ型のトランジスタであり、バイポーラトランジスタ７９と差動対を構成している。
第６のトランジスタであるバイポーラトランジスタ７９はエミッタ端子がバイポーラトランジスタ７５のコレクタ端子と接続されているｎｐｎ型のトランジスタであり、バイポーラトランジスタ７８と差動対を構成している。
【００５０】
信号出力端子８０はバイポーラトランジスタ７６のコレクタ端子と接続されている第１の出力端子であり、バイポーラトランジスタ７６のコレクタ端子から出力された信号を出力する。
信号出力端子８１はバイポーラトランジスタ７７のコレクタ端子と接続されている第２の出力端子であり、バイポーラトランジスタ７７のコレクタ端子から出力された信号を出力する。
信号出力端子８２はバイポーラトランジスタ７８のコレクタ端子と接続されている第３の出力端子であり、バイポーラトランジスタ７８のコレクタ端子から出力された信号を出力する。
信号出力端子８３はバイポーラトランジスタ７９のコレクタ端子と接続されている第４の出力端子であり、バイポーラトランジスタ７９のコレクタ端子から出力された信号を出力する。
定電圧端子８４，８５は定電圧が印加される端子である。
【００５１】
可変抵抗回路８６は定電圧端子８４とバイポーラトランジスタ７６のベース端子との間に接続されている第１の可変抵抗回路であり、可変抵抗回路８６は抵抗値の可変が可能な回路である。
可変抵抗回路８７は定電圧端子８４とバイポーラトランジスタ７７のベース端子との間に接続されている第２の可変抵抗回路であり、可変抵抗回路８７は抵抗値の可変が可能な回路である。
【００５２】
可変抵抗回路８８は定電圧端子８５とバイポーラトランジスタ７８のベース端子との間に接続されている第３の可変抵抗回路であり、可変抵抗回路８８は抵抗値の可変が可能な回路である。
可変抵抗回路８９は定電圧端子８５とバイポーラトランジスタ７９のベース端子との間に接続されている第４の可変抵抗回路であり、可変抵抗回路８９は抵抗値の可変が可能な回路である。
この実施の形態５では、可変抵抗回路８６〜８９の回路構成は、説明の便宜上、図２の回路構成であるものとするが、図２の回路構成に限るものではなく、例えば、図４の回路構成であってもよい。
制御回路９０は可変抵抗回路８６〜８９の抵抗値を制御する回路である。
【００５３】
次に動作について説明する。
図７の可変利得回路は、４つの信号出力端子８０〜８３を備えているが、この実施の形態５では、信号出力端子８１，８３から出力される差動信号の利得を制御する例について説明する。
カレントステアリング型の可変利得回路では、差動対を構成しているバイポーラトランジスタ７６とバイポーラトランジスタ７７に流れる電流の比を変えることで、信号出力端子８１から出力される信号の利得を制御することができる。また、差動対を構成しているバイポーラトランジスタ７８とバイポーラトランジスタ７９に流れる電流の比を変えることで、信号出力端子８３から出力される信号の利得を制御することができる。
バイポーラトランジスタ７６とバイポーラトランジスタ７７に流れる電流は、バイポーラトランジスタ７６，７７のベース端子に印加される電圧であるベース電圧によって制御することができる。また、バイポーラトランジスタ７８とバイポーラトランジスタ７９に流れる電流は、バイポーラトランジスタ７８，７９のベース端子に印加される電圧であるベース電圧によって制御することができる。
即ち、制御回路９０が、可変抵抗回路８６，８７におけるスイッチ３１〜３４の開閉を制御して、可変抵抗回路８６，８７の抵抗値をデジタル的に切り替えることで、バイポーラトランジスタ７６，７７に流れる電流を制御することができる。また、制御回路９０が、可変抵抗回路８８，８９におけるスイッチ３１〜３４の開閉を制御して、可変抵抗回路８８，８９の抵抗値をデジタル的に切り替えることで、バイポーラトランジスタ７８，７９に流れる電流を制御することができる。
【００５４】
バイポーラトランジスタ７６〜７９のベース端子に流れる電流は、マイクロアンペアオーダの電流量であるように設計されるため、可変抵抗回路８６〜８９に流れる電流も、マイクロアンペアオーダの電流量であるように、可変抵抗回路８６〜８９の抵抗値が設計される。
したがって、可変抵抗回路８６〜８９に流れる電流が少ないため、可変抵抗回路８６〜８９での電圧降下は小さい。このため、バイポーラトランジスタ７６〜７９のベース電圧は、スイッチ３１〜３４の開閉を制御して、可変抵抗回路８６〜８９の抵抗値を大きな値に切り替えても、定電圧端子８４，８５に印加される定電圧（例えば、３Ｖ）より僅かに低い電圧（例えば、２．５Ｖ）となり、バイポーラトランジスタ７６〜７９の線形動作を維持することができる。
【００５５】
図７の可変利得回路では、バイポーラトランジスタ７７を流れるコレクタ電流を大きくして、バイポーラトランジスタ７６を流れるコレクタ電流を小さくすると、信号出力端子８１から出力される信号の利得が大きくなる。
逆に、バイポーラトランジスタ７７を流れるコレクタ電流を小さくして、バイポーラトランジスタ７６を流れるコレクタ電流を大きくすると、信号出力端子８１から出力される信号の利得が小さくなる。
また、同様に、バイポーラトランジスタ７９を流れるコレクタ電流を大きくして、バイポーラトランジスタ７８を流れるコレクタ電流を小さくすると、信号出力端子８３から出力される信号の利得が大きくなる。
逆に、バイポーラトランジスタ７９を流れるコレクタ電流を小さくして、バイポーラトランジスタ７８を流れるコレクタ電流を大きくすると、信号出力端子８３から出力される信号の利得が小さくなる。
【００５６】
そこで、制御回路９０は、信号入力端子７２から入力される差動信号における一方の信号について最大の出力利得を得る必要がある場合には、例えば、可変抵抗回路８７のスイッチ３１〜３４をオン状態に制御して、可変抵抗回路８７の抵抗値を零にする一方、可変抵抗回路８６のスイッチ３１〜３４をオフ状態に制御して、可変抵抗回路８６の抵抗値を１５×Ｒ（＝Ｒ＋２×Ｒ＋４×Ｒ＋８×Ｒ）にする。
逆に、出力利得を最小にする場合には、例えば、可変抵抗回路８７のスイッチ３１〜３４をオフ状態に制御して、可変抵抗回路８７の抵抗値を１５×Ｒ（＝Ｒ＋２×Ｒ＋４×Ｒ＋８×Ｒ）にする一方、可変抵抗回路８６のスイッチ３１〜３４をオン状態に制御して、可変抵抗回路８６の抵抗値を零にする。
制御回路９０は、中間の出力利得を得る必要がある場合（最小の出力利得より大きく、最大の出力利得より小さい場合）、可変抵抗回路８６，８７の抵抗値が所望の出力利得に対応する抵抗値となるように、可変抵抗回路８６，８７のスイッチ３１〜３４のオン／オフ状態を制御する。
【００５７】
制御回路９０は、信号入力端子７３から入力される差動信号における他方の信号について最大の出力利得を得る必要がある場合には、例えば、可変抵抗回路８９のスイッチ３１〜３４をオン状態に制御して、可変抵抗回路８９の抵抗値を零にする一方、可変抵抗回路８８のスイッチ３１〜３４をオフ状態に制御して、可変抵抗回路８８の抵抗値を１５×Ｒ（＝Ｒ＋２×Ｒ＋４×Ｒ＋８×Ｒ）にする。
逆に、出力利得を最小にする場合には、例えば、可変抵抗回路８９のスイッチ３１〜３４をオフ状態に制御して、可変抵抗回路８９の抵抗値を１５×Ｒ（＝Ｒ＋２×Ｒ＋４×Ｒ＋８×Ｒ）にする一方、可変抵抗回路８８のスイッチ３１〜３４をオン状態に制御して、可変抵抗回路８８の抵抗値を零にする。
制御回路９０は、中間の出力利得を得る必要がある場合（最小の出力利得より大きく、最大の出力利得より小さい場合）、可変抵抗回路８８，８９の抵抗値が所望の出力利得に対応する抵抗値となるように、可変抵抗回路８８，８９のスイッチ３１〜３４のオン／オフ状態を制御する。
【００５８】
例えば、可変抵抗回路８６の抵抗値をＲに固定して（スイッチ３１をオフ状態、スイッチ３２〜３４をオン状態）、可変抵抗回路８７の抵抗値ｎ×Ｒのｎを可変する場合、可変抵抗回路８６の抵抗値Ｒと可変抵抗回路８７の抵抗値ｎ×Ｒとの比ｌｏｇ１０（ｎ）と、バイポーラトランジスタ７６，７７のコレクタ電流との関係は、図３と同様になる。また、可変抵抗回路８８の抵抗値をＲに固定して（スイッチ３１をオフ状態、スイッチ３２〜３４をオン状態）、可変抵抗回路８９の抵抗値ｎ×Ｒのｎを可変する場合、可変抵抗回路８８の抵抗値Ｒと可変抵抗回路８９の抵抗値ｎ×Ｒとの比ｌｏｇ１０（ｎ）と、バイポーラトランジスタ７９，７９のコレクタ電流との関係は、図３と同様になる。
即ち、可変抵抗回路８６の抵抗値Ｒと、可変抵抗回路８７の抵抗値ｎ×Ｒとの比ｌｏｇ１０（ｎ）を大きくすると、バイポーラトランジスタ７６のコレクタ電流が増加して、バイポーラトランジスタ７７のコレクタ電流が減少する。同様に、可変抵抗回路８８の抵抗値Ｒと、可変抵抗回路８９の抵抗値ｎ×Ｒとの比ｌｏｇ１０（ｎ）を大きくすると、バイポーラトランジスタ７８のコレクタ電流が増加して、バイポーラトランジスタ７９のコレクタ電流が減少する。
【００５９】
具体的には、制御回路９０がｎの値を大きくすることで、可変抵抗回路８７，８９の抵抗値ｎ×Ｒを大きくすると、バイポーラトランジスタ７７，７９のベース電圧が下がるため、バイポーラトランジスタ７７，７９のコレクタ電流が減少する。
このとき、テール電流源として動作するエミッタ接地トランジスタ２は、バイアス回路７１から一定のバイアス電圧が印加されているため、電流値が一定のコレクタ電流を出力しており、バイポーラトランジスタ７４は、信号入力端子７２から差動信号の一方の信号が入力されると、その信号の大きさに応じたコレクタ電流を出力している。また、バイポーラトランジスタ７５は、信号入力端子７３から差動信号の他方の信号が入力されると、その信号の大きさに応じたコレクタ電流を出力している。
バイポーラトランジスタ７６のコレクタ電流と、バイポーラトランジスタ７７のコレクタ電流との合計が、バイポーラトランジスタ７４のコレクタ電流と一致するため、バイポーラトランジスタ７７のコレクタ電流が減少すると、バイポーラトランジスタ７６のコレクタ電流は、バイポーラトランジスタ７７のコレクタ電流の減少分だけ増加する。
また、バイポーラトランジスタ７８のコレクタ電流と、バイポーラトランジスタ７９のコレクタ電流との合計が、バイポーラトランジスタ７５のコレクタ電流と一致するため、バイポーラトランジスタ７９のコレクタ電流が減少すると、バイポーラトランジスタ７８のコレクタ電流は、バイポーラトランジスタ７９のコレクタ電流の減少分だけ増加する。
【００６０】
これにより、例えば、可変抵抗回路８６，８８の抵抗値がＲであるとき、可変抵抗回路８７，８９の抵抗値ｎ×Ｒを可変することで、差動対を構成しているバイポーラトランジスタ７６とバイポーラトランジスタ７７に流れる電流の比を変えることができるとともに、差動対を構成しているバイポーラトランジスタ７８とバイポーラトランジスタ７９に流れる電流の比を変えることができる。
バイポーラトランジスタ７６のコレクタ電流は信号出力端子８０に出力され、バイポーラトランジスタ７７のコレクタ電流は信号出力端子８１に出力されるので、信号出力端子８０に出力される電流と信号出力端子８１に出力される電流の比を変えることができる。したがって、信号出力端子８１から出力される信号の利得を変えることができる。
また、バイポーラトランジスタ７８のコレクタ電流は信号出力端子８２に出力され、バイポーラトランジスタ７９のコレクタ電流は信号出力端子８３に出力されるので、信号出力端子８２に出力される電流と信号出力端子８３に出力される電流の比を変えることができる。したがって、信号出力端子８３から出力される信号の利得を変えることができる。
【００６１】
ここでは、制御回路９０が、可変抵抗回路８６，８８の抵抗値をＲに固定して、可変抵抗回路８７，８９の抵抗値ｎ×Ｒを可変することで、信号出力端子８１，８３から出力される信号の利得を変える例を示しているが、制御回路９０が、可変抵抗回路８７，８９の抵抗値をＲに固定して、可変抵抗回路８６，８８の抵抗値ｎ×Ｒを可変することで、信号出力端子８０，８２から出力される信号の利得を変えるようにしてもよい。
また、制御回路９０が、可変抵抗回路８６，８８又は可変抵抗回路８７，８９の抵抗値がＲ／ｎ、可変抵抗回路８７，８９又は可変抵抗回路８６，８８の抵抗値がｎ×Ｒとなるように、ｎの値を制御することで、出力利得を変えるようにしてもよい。
【００６２】
以上で明らかなように、この実施の形態５によれば、定電圧端子８４とバイポーラトランジスタ７６のベース端子との間に接続されている可変抵抗回路８６と、定電圧端子８４とバイポーラトランジスタ７７のベース端子との間に接続されている可変抵抗回路８７と、定電圧端子８５とバイポーラトランジスタ７８のベース端子との間に接続されている可変抵抗回路８８と、定電圧端子８５とバイポーラトランジスタ７９のベース端子との間に接続されている可変抵抗回路８９とを設け、制御回路９０が、可変抵抗回路８６〜８９の抵抗値を制御するように構成したので、差動対を構成しているバイポーラトランジスタ７６，７７及びバイポーラトランジスタ７８，７９の線形動作を維持することが可能な範囲で、出力利得の可変範囲を広げることができるとともに、小型化を図ることができる効果を奏する。
【００６３】
実施の形態６．
上記実施の形態５では、定電圧端子８４とバイポーラトランジスタ７６のベース端子との間に可変抵抗回路８６が接続され、また、定電圧端子８５とバイポーラトランジスタ７８のベース端子との間に可変抵抗回路８８が接続されているものを示したが、定電圧端子８４とバイポーラトランジスタ７６のベース端子との間に抵抗値が固定の抵抗が接続され、定電圧端子８５とバイポーラトランジスタ７８のベース端子との間に抵抗値が固定の抵抗が接続されているものであってもよい。
【００６４】
図８はこの発明の実施の形態６による可変利得回路を示す構成図であり、図８において、図７と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。
抵抗９１は抵抗値が固定の第１の抵抗であり、定電圧端子８４とバイポーラトランジスタ７６のベース端子との間に接続されている。
抵抗９２は抵抗値が固定の第２の抵抗であり、定電圧端子８５とバイポーラトランジスタ７８のベース端子との間に接続されている。
制御回路９３は可変抵抗回路８７，８９の抵抗値を制御する回路である。
なお、この実施の形態６では、可変抵抗回路８７が第１の可変抵抗回路を構成し、可変抵抗回路８９が第２の可変抵抗回路を構成している。
【００６５】
次に動作について説明する。
バイポーラトランジスタ７６とバイポーラトランジスタ７７から構成されている差動対に着目すると、上記実施の形態４における図６の可変利得回路と同様に、例えば、抵抗９１の抵抗値がＲであるとき、可変抵抗回路８７の抵抗値ｎ×Ｒを可変することで、差動対を構成しているバイポーラトランジスタ７６とバイポーラトランジスタ７７に流れる電流の比を変えることができる。
また、バイポーラトランジスタ７６のコレクタ電流は信号出力端子８０に出力され、バイポーラトランジスタ７７のコレクタ電流は信号出力端子８１に出力されるので、信号出力端子８０に出力される電流と信号出力端子８１に出力される電流の比を変えることができる。したがって、信号出力端子８１から出力される信号の利得を変えることができる。
【００６６】
また、バイポーラトランジスタ７８とバイポーラトランジスタ７９から構成されている差動対に着目すると、上記実施の形態４における図６の可変利得回路と同様に、例えば、抵抗９２の抵抗値がＲであるとき、可変抵抗回路８９の抵抗値ｎ×Ｒを可変することで、差動対を構成しているバイポーラトランジスタ７８とバイポーラトランジスタ７９に流れる電流の比を変えることができる。
また、バイポーラトランジスタ７８のコレクタ電流は信号出力端子８２に出力され、バイポーラトランジスタ７９のコレクタ電流は信号出力端子８３に出力されるので、信号出力端子８２に出力される電流と信号出力端子８３に出力される電流の比を変えることができる。したがって、信号出力端子８３から出力される信号の利得を変えることができる。
【００６７】
以上で明らかなように、この実施の形態６によれば、定電圧端子８４とバイポーラトランジスタ７６のベース端子との間に接続されている抵抗値が固定の抵抗９１と、定電圧端子８４とバイポーラトランジスタ７７のベース端子との間に接続されている可変抵抗回路８７と、定電圧端子８５とバイポーラトランジスタ７８のベース端子との間に接続されている抵抗値が固定の抵抗９２と、定電圧端子８５とバイポーラトランジスタ７９のベース端子との間に接続されている可変抵抗回路８９とを設け、制御回路９３が、可変抵抗回路８７，８９の抵抗値を制御するように構成したので、上記実施の形態５と同様に差動対を構成しているバイポーラトランジスタ７６，７７及びバイポーラトランジスタ７８，７９の線形動作を維持することが可能な範囲で、出力利得の可変範囲を広げることができるとともに、小型化を図ることができる効果を奏する。
【００６８】
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。
【符号の説明】
【００６９】
１  信号入力端子（入力端子）、２  エミッタ接地トランジスタ、３  バイポーラトランジスタ（第１のトランジスタ）、４  バイポーラトランジスタ（第２のトランジスタ）、５  信号出力端子（第１の出力端子）、６  信号出力端子（第２の出力端子）、７，８  定電圧端子、９  可変抵抗回路（第１の可変抵抗回路）、１０  可変抵抗回路（第２の可変抵抗回路）、１１  制御回路、２１〜２４  抵抗、３１〜３４  スイッチ、４１〜４４  抵抗、５１〜５４  スイッチ、６１  抵抗、６２  制御回路、７１  バイアス回路、７２，７３  信号入力端子、７４  バイポーラトランジスタ（第１のトランジスタ）、７５  バイポーラトランジスタ（第２のトランジスタ）、７６  バイポーラトランジスタ（第３のトランジスタ）、７７  バイポーラトランジスタ（第４のトランジスタ）、７８  バイポーラトランジスタ（第５のトランジスタ）、７９  バイポーラトランジスタ（第６のトランジスタ）、８０  信号出力端子（第１の出力端子）、８１  信号出力端子（第２の出力端子）、８２  信号出力端子（第３の出力端子）、８３  信号出力端子（第４の出力端子）、８４，８５  定電圧端子、８６  可変抵抗回路（第１の可変抵抗回路）、８７  可変抵抗回路（第２の可変抵抗回路、第１の可変抵抗回路）、８８  可変抵抗回路（第３の可変抵抗回路）、８９  可変抵抗回路（第４の可変抵抗回路、第２の可変抵抗回路）、９０  制御回路、９１  抵抗（第１の抵抗）、９２  抵抗（第２の抵抗）、９３  制御回路。
【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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