(57)【要約】【課題】増幅器の利得を所望の値に近づくように制御する。【解決手段】本発明の一実施形態による増幅器１は、接地点ＳＧと電源Ｖｄｄとの間に接続された第１トランジスタＦＥＴ１および第２トランジスタＦＥＴ２を備える。第１トランジスタＦＥＴ１の制御端子Ｇは、入力端子Ｐｉｎに接続されている。第１トランジスタＦＥＴ１の第１端子Ｓは、接地点ＳＧに接続されている。第２トランジスタＦＥＴ２の第２端子Ｄは、出力端子Ｐｏｕｔに接続されている。増幅器１は、インピーダンス要素Ｌ１０と、可変抵抗部Ｒｖ１１とをさらに備える。インピーダンス要素Ｌ１０は、第２トランジスタＦＥＴ２の第２端子Ｄおよび電源Ｖｄｄの間に接続されている。可変抵抗部Ｒｖ１１は、第１トランジスタＦＥＴ１の第２端子Ｄおよび第２トランジスタＦＥＴ２の第１端子Ｓの間に接続されている。【選択図】図２
2017220893.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力端子に入力された信号を増幅して出力端子から出力する増幅器であって、
接地点と電源との間に接続された第１トランジスタおよび第２トランジスタを備え、
前記第１トランジスタおよび前記第２トランジスタの各々は、制御端子、第１端子、および第２端子を含み、
前記第１トランジスタの制御端子は、前記入力端子に接続され、
前記第１トランジスタの第１端子は、前記接地点に接続され、
前記第２トランジスタの第２端子は、前記出力端子に接続され、
前記第２トランジスタの第２端子および前記電源の間に接続されたインピーダンス要素と、
前記第１トランジスタの第２端子および前記第２トランジスタの第１端子の間に接続された可変抵抗部とをさらに備える、増幅器。
【請求項２】
前記第１トランジスタおよび前記第２トランジスタの各々は、電界効果トランジスタであり、
前記第１トランジスタの制御端子および前記第２トランジスタの制御端子は、ゲートであり、
前記第１トランジスタの第１端子および前記第２トランジスタの第１端子は、ソースであり、
前記第１トランジスタの第２端子および前記第２トランジスタの第２端子は、ドレインであり、
前記増幅器は、
前記入力端子および前記第１トランジスタのゲートの間に接続された第１整合回路と、
前記第１トランジスタのソースおよび前記接地点の間に接続された第２整合回路と、
前記第２トランジスタのドレインおよび前記出力端子の間に接続された第３整合回路とをさらに備える、請求項１に記載の増幅器。
【請求項３】
前記第１トランジスタおよび前記第２トランジスタの各々は、バイポーラトランジスタであり、
前記第１トランジスタの制御端子および前記第２トランジスタの制御端子は、ベースであり、
前記第１トランジスタの第１端子および前記第２トランジスタの第１端子は、エミッタであり、
前記第１トランジスタの第２端子および前記第２トランジスタの第２端子は、コレクタであり、
前記増幅器は、
前記入力端子および前記第１トランジスタのベースの間に接続された第１整合回路と、
前記第１トランジスタのエミッタおよび前記接地点の間に接続された第２整合回路と、
前記第２トランジスタのコレクタおよび前記出力端子の間に接続された第３整合回路とをさらに備える、請求項１に記載の増幅器。
【請求項４】
前記可変抵抗部は、抵抗値を離散的に変化させるように構成される、請求項２または３に記載の増幅器。
【請求項５】
前記可変抵抗部は、
前記第１トランジスタの第２端子および前記第２トランジスタの第１端子の間に接続された第１スイッチと、
前記第１スイッチに並列に接続された第１抵抗とを含む、請求項４に記載の増幅器。
【請求項６】
前記可変抵抗部は、
前記第１トランジスタの第２端子および前記第２トランジスタの第１端子の間に接続された第１スイッチと、
第１抵抗と、
前記第１抵抗に直列に接続された第２スイッチと、
第２抵抗と、
前記第２抵抗に直列に接続された第３スイッチとを含み、
直列に接続された前記第１抵抗および前記第２スイッチは、前記第１スイッチに対して並列に接続されており、
直列に接続された前記第２抵抗および前記第３スイッチは、前記第１スイッチに対して並列に接続されている、請求項４に記載の増幅器。
【請求項７】
前記第２トランジスタは、前記第１トランジスタよりもサイズが大きい、請求項１に記載の増幅器。
【請求項８】
前記第１トランジスタの第２端子および前記第２トランジスタの第１端子の間に接続された１または複数のトランジスタをさらに備え、
前記第１トランジスタ、前記１または複数のトランジスタ、および前記第２トランジスタの各々は、前記出力端子に近いものほどサイズが大きい、請求項７に記載の増幅器。
【請求項９】
入力端子から入力された信号を増幅して出力端子から出力する増幅器であって、
電源と接地点との間に接続されたトランジスタを備え、
前記トランジスタは、制御端子、第１端子、および第２端子を含み、
前記トランジスタの第２端子および前記電源の間に接続されたインピーダンス要素と、
前記インピーダンス要素および前記第２端子の間に接続された可変抵抗部とをさらに備え、
前記トランジスタの制御端子は、前記入力端子に接続され、
前記トランジスタの第１端子は、前記接地点に接続され、
前記出力端子は、前記インピーダンス要素および前記可変抵抗部の間の接続点に接続され、
前記可変抵抗部は、抵抗値を離散的に変化させるように構成される、増幅器。
【請求項１０】
前記可変抵抗部は、
前記第２端子および前記接続点の間に接続された第１スイッチと、
前記第１スイッチに並列に接続された第１抵抗とを含む、請求項９に記載の増幅器。
【請求項１１】
前記可変抵抗部は、
前記第２端子および前記接続点の間に接続された第１スイッチと、
第１抵抗と、
前記第１抵抗に直列に接続された第２スイッチと、
第２抵抗と、
前記第２抵抗に直列に接続された第３スイッチとを含み、
直列に接続された前記第１抵抗および前記第２スイッチは、前記第１スイッチに対して並列に接続されており、
直列に接続された前記第２抵抗および前記第３スイッチは、前記第１スイッチに対して並列に接続されている、請求項９に記載の増幅器。
【請求項１２】
前記トランジスタは、電界効果トランジスタであり、
前記制御端子は、ゲートであり、
前記第１端子は、ソースであり、
前記第２端子は、ドレインであり、
前記増幅器は、
前記入力端子および前記ゲートの間に接続された第１整合回路と、
前記ソースおよび前記接地点の間に接続された第２整合回路と、
前記接続点および前記出力端子の間に接続された第３整合回路とをさらに備える、請求項９に記載の増幅器。
【請求項１３】
前記トランジスタは、バイポーラトランジスタであり、
前記制御端子は、ベースであり、
前記第１端子は、エミッタであり、
前記第２端子は、コレクタであり、
前記増幅器は、
前記入力端子および前記ベースの間に接続された第１整合回路と、
前記エミッタおよび前記接地点の間に接続された第２整合回路と、
前記接続点および前記出力端子の間に接続された第３整合回路とをさらに備える、請求項９に記載の増幅器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、増幅器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、トランジスタを利用した増幅器が知られている。たとえば特開２００２−９５６４号公報（特許文献１）には、カスコード増幅回路と、入力整合回路と、出力整合回路とを有する可変利得装置が開示されている。カスコード増幅回路は、ソース接地の第１の電界効果トランジスタおよびその第１の電界効果トランジスタのドレインにソースが接続され、ゲートに利得制御信号が供給される第２の電界効果トランジスタからなる。入力整合回路は、高周波入力信号の入力端子および第１の電界効果トランジスタのゲート間に接続され、利得最大を与えるインピーダンスを実現し得る。出力整合回路は、第２の電界効果トランジスタのドレインと高周波出力信号の出力端子との間に接続され、その第２の電界効果トランジスタのドレイン側から臨んだインピーダンスが、利得制御信号の可変電圧範囲において、通過する高周波信号の位相偏移が略一定となる値に設定する。当該可変利得装置によれば、利得の可変範囲に亘って、通過位相の偏移量を略一定に保持することができる。当該可変利得装置は、消費電力が少なく、小型化が容易で、ＩＣ化に好適である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−９５６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
増幅器の利得には、入力される信号レベルに応じて利得を調整する必要があり、線形に利得を調整することが課題となっている。
【０００５】
特開２００２−９５６４号公報（特許文献１）に開示されている可変利得装置においては、第２の電界効果トランジスタのゲートに加えられる利得制御信号の電圧値に応じて利得が制御される。しかし、利得の制御を行なうことができる利得制御信号の電圧値の範囲は、第２の電界効果トランジスタに流れる電流が変化する線形領域に限定される。線形領域以外の電圧値では利得を制御することができない。そのため、特開２００２−９５６４号公報（特許文献１）に開示されている可変利得装置によると、第２の電界効果トランジスタに加える電圧がある値を下回ると利得が下がりすぎてしまい、利得減衰量を細かく調整することが難しい。
【０００６】
本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あり、その目的は、利得が所望の値に近づくように利得を制御することができる増幅器を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一実施形態による増幅器は、入力端子に入力された信号を増幅して出力端子から出力する。増幅器は、接地点と電源との間に接続された第１トランジスタおよび第２トランジスタを備える。第１トランジスタおよび第２トランジスタの各々は、制御端子、第１端子、および第２端子を含む。第１トランジスタの制御端子は、入力端子に接続されている。第１トランジスタの第１端子は、接地点に接続されている。第２トランジスタの第２端子は、出力端子に接続されている。増幅器は、インピーダンス要素と、可変抵抗部とをさらに備える。インピーダンス要素は、第２トランジスタの第２端子および電源の間に接続されている。可変抵抗部は、第１トランジスタの第２端子および第２トランジスタの第１端子の間に接続されている。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係る増幅器によれば、可変抵抗部の抵抗値を変化させることにより、利得が所望の値に近づくように利得を制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施の形態1である低雑音増幅器を含む受信ユニットの機能構成の一例を示す機能ブロック図である。
【図２】実施の形態１に係る増幅器の一例である低雑音増幅器の回路図である。
【図３】低雑音増幅器の利得の変化のシミュレーション結果を示す図である。
【図４】実施の形態１の変形例１に係る増幅器の一例である低雑音増幅器の回路図である。
【図５】実施の形態１の変形例２に係る増幅器の一例である低雑音増幅器の回路図である。
【図６】実施の形態１の変形例３に係る増幅器の一例である低雑音増幅器の回路図である。
【図７】実施の形態２に係る増幅器の一例である低雑音増幅器の回路図である。
【図８】実施の形態２の変形例１に係る増幅器の一例である低雑音増幅器の回路図である。
【図９】実施の形態２の変形例２に係る増幅器の一例である低雑音増幅器の回路図である。
【図１０】実施の形態２の変形例３に係る増幅器の一例である低雑音増幅器の回路図である。
【図１１】実施の形態２の変形例４に係る増幅器の一例である低雑音増幅器の回路図である。
【図１２】実施の形態３に係る増幅器の一例である低雑音増幅器の回路図である。
【図１３】実施の形態４に係る増幅器の一例である低雑音増幅器の回路図である。
【図１４】実施の形態４の変形例１に係る増幅器の一例である低雑音増幅器の回路図である。
【図１５】実施の形態４の変形例２に係る増幅器の一例である低雑音増幅器の回路図である。
【図１６】基板上において低雑音増幅器と発振器とが離されて配置されている様子を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は原則として繰り返さない。
【００１１】
［実施の形態１］
図１は、実施の形態１に係る増幅器として低雑音増幅器（ＬＮＡ：Low  Noise  Amplifier）を含む受信ユニット１００の機能構成を説明するための機能ブロック図である。
【００１２】
図１に示すように、受信ユニット１００は、アンテナ１０と、フロントエンド部２０と、低雑音増幅器１と、ＲＦ（Radio  Frequency）部３０と、ベースバンド部４０とを備える。
【００１３】
アンテナ１０は、基地局から送信されたＲＦ信号を受信して、フロントエンド部２０に出力する。
【００１４】
フロントエンド部２０は、スイッチ（ＳＷ）およびフィルタ（ＦＬＴ）を含み、アンテナ１０からのＲＦ信号に対するフィルタリング、あるいは基地局へ送信する送信信号とのスイッチングを行ない、低雑音増幅器１へ出力する。フロントエンド部２０は、外部の制御部（不図示）によって制御される。
【００１５】
低雑音増幅器１は、フロントエンド部２０から出力されるＲＦ信号の電力をＲＦ部３０で復調できるまでのレベルまで増幅してＲＦ部３０へ出力する。
【００１６】
ＲＦ部３０は、低雑音増幅器１から出力されるＲＦ信号からＩＱ（In-phase／Quadrature）信号を生成する。ＩＱ信号は、例えば、数ＭＨｚから数１０ＭＨｚ程度の信号である。なお、ＲＦ部３０において、ＲＦ信号からＩＱ信号へのダイレクトコンバージョンが行なわれるのではなく、ＲＦ信号が中間周波数（ＩＦ：Intermediate  Frequency）信号に変換され、ＩＦ信号からＩＱ信号が生成されることとしてもよい。
【００１７】
ベースバンド部４０は、ＩＱ信号を復調し、音声やデータとしての信号を外部の回路へ出力する。
【００１８】
低雑音増幅器１は、複数の電界効果トランジスタ（ＦＥＴ：Field  Effect  Transistor）をカスコード接続することにより所望の利得を実現している。低雑音増幅器１の利得を制御する方法として、電界効果トランジスタのゲートに加えられる制御信号の電圧値を変化させて利得を制御する方法を挙げることができる。しかし、利得の制御を行なうことができる制御信号の電圧値の範囲は、電界効果トランジスタに流れる電流が変化する線形領域に限定される。線形領域以外の電圧値では利得を制御することができない。そのため、電界効果トランジスタのゲートに加えられる制御信号の電圧値を変化させて利得を制御する方法によると、電界効果トランジスタのゲートに加える電圧がある値を下回ると利得が下がりすぎてしまい、利得減衰量を細かく調整することが難しい。
【００１９】
そこで実施の形態１においては、カスコード接続されている２つのトランジスタの間に可変抵抗部を接続して、入力端子から出力端子までの抵抗を変化させる。このような構成により、電界効果トランジスタの線形領域に限定されることなく、カスコード接続されている複数のトランジスタを流れる電流を制御し、低雑音増幅器の出力端子における電源電圧からの電圧降下の幅を調整することができる。その結果、低雑音増幅器の利得を所望の値に近づくように制御することができる。
【００２０】
図２は、実施の形態１に係る増幅器の一例である低雑音増幅器１の回路図である。図２に示されるように、低雑音増幅器１は、入力端子Ｐｉｎと、出力端子Ｐｏｕｔと、第１トランジスタＦＥＴ１と、第２トランジスタＦＥＴ２と、インダクタＬ１０と、可変抵抗部Ｒｖ１１と、第１整合回路Ｍ１と、インダクタＬ２と、コンデンサＣ２と、コンデンサＣ３とを備える。
【００２１】
第１トランジスタＦＥＴ１は電界効果トランジスタである。第１トランジスタＦＥＴ１は接地点であるグラウンドＧＮＤと電源Ｖｄｄとの間に接続されている。第１トランジスタＦＥＴ１は、制御端子としてゲート（Ｇ）、第１端子としてソース（Ｓ）、および第２端子としてドレイン（Ｄ）を含む。第１トランジスタＦＥＴ１のゲートは、入力端子Ｐｉｎに接続されている。第１トランジスタＦＥＴ１のソースは、グラウンドＧＮＤに接続されている。
【００２２】
第２トランジスタＦＥＴ２は電界効果トランジスタである。第２トランジスタＦＥＴ２は接地点であるグラウンドＧＮＤと電源Ｖｄｄとの間に接続されている。第２トランジスタＦＥＴ２は、制御端子としてゲート（Ｇ）、第１端子としてソース（Ｓ）、および第２端子としてドレイン（Ｄ）を含む。第２トランジスタＦＥＴ２のゲートおよびグラウンドＧＮＤの間にはコンデンサＣ２が接続されている。コンデンサＣ２は、第２トランジスタＦＥＴ２のゲートをＲＦ的に見て接地させるために接続されている。第２トランジスタＦＥＴ２のゲートに印加される電圧は一定でなくてもよく、可変としても良い。第２トランジスタＦＥＴ２のドレインは、出力端子Ｐｏｕｔに接続されている。
【００２３】
インダクタＬ１０は、第２トランジスタＦＥＴ２のドレインおよび電源Ｖｄｄの間に接続されている。インダクタＬ１０は、第１トランジスタＦＥＴ１および第２トランジスタＦＥＴ２で増幅した信号が電源Ｖｄｄに戻らないためにＲＦ信号において電源Ｖｄｄが接続されていないようにしている。
【００２４】
第１整合回路Ｍ１は、入力端子Ｐｉｎおよび第１トランジスタＦＥＴ１のゲートの間に接続されている。第１整合回路Ｍ１は、一例としてインダクタＬ１およびコンデンサＣ１を含む。インダクタＬ１およびコンデンサＣ１は、この順に入力端子Ｐｉｎから第１トランジスタＦＥＴ１のゲートまでの間に直列に接続されている。第１整合回路Ｍ１は、図２に示された構造、構成に限定されず、他の要素や他の回路構成を含んでいてもよい。
【００２５】
インダクタＬ２は、第１トランジスタＦＥＴ１のソースおよびグラウンドＧＮＤの間に接続されている。インダクタＬ２は、本発明の第２整合回路に相当する。第２整合回路は、インダクタＬ２以外の要素を含んでいてもよい。
【００２６】
コンデンサＣ３は、第２トランジスタＦＥＴ２のドレインおよび出力端子Ｐｏｕｔの間に接続されている。コンデンサＣ３は、本発明の第３整合回路に相当する。第３整合回路は、コンデンサＣ３以外の要素を含んでいてもよい。
【００２７】
第１整合回路Ｍ１により、第１トランジスタＦＥＴ１の入力インピーダンスを入力端子Ｐｉｎのインピーダンスに整合する。コンデンサＣ３は、直流電圧を出力端子Ｐｏｕｔに出力するのを防ぐと共に、第２トランジスタＦＥＴ２の出力インピーダンスを出力端子Ｐｏｕｔのインピーダンスに整合する。
【００２８】
可変抵抗部Ｒｖ１１は、第１トランジスタＦＥＴ１のドレインおよび第２トランジスタＦＥＴ２のソースの間に接続されている。可変抵抗部Ｒｖ１１は、第１スイッチＳＷ１１と、第１抵抗Ｒ１１とを含む。第１スイッチＳＷ１１は、第１トランジスタＦＥＴ１のドレインおよび第２トランジスタＦＥＴ２のソースの間に接続されている。第１抵抗Ｒ１１は、第１スイッチＳＷ１１に並列に接続されている。第１スイッチＳＷ１１の導通および非導通を切り替えることにより、可変抵抗部Ｒｖ１１の抵抗値を離散的に変化させることができる。実施の形態１においては、可変抵抗部Ｒｖ１１の抵抗値を２段階に変化させることができる。
【００２９】
第１スイッチＳＷ１１が非導通である場合よりも導通している場合の方が可変抵抗部Ｒｖ１１の抵抗値は小さくなる。電源Ｖｄｄから第２トランジスタＦＥＴ２および第１トランジスタＦＥＴ１を通過してグラウンドＧＮＤに流れる電流は、第１スイッチＳＷ１１が非導通である場合よりも導通している場合の方が大きい。電源Ｖｄｄの電圧からの第２トランジスタＦＥＴ２のドレインの電圧降下は、第１スイッチＳＷ１１が非導通である場合よりも導通している場合の方が大きい。そのため、入力端子Ｐｉｎに入力される信号の電力を変化させた場合、出力端子Ｐｏｕｔに接続されている第２トランジスタＦＥＴ２のドレインの電力の変化の幅は、第１スイッチＳＷ１１が非導通である場合よりも導通している場合の方が大きい。低雑音増幅器１の利得は入力端子Ｐｉｎに入力される信号の電力を変化させたときの出力端子Ｐｏｕｔの電力の変化の幅が大きいほど大きくなる。したがって、第１スイッチＳＷ１１が非導通である場合よりも導通している場合の方が利得が大きくなる。すなわち、可変抵抗部Ｒｖ１１の抵抗値を小さくするほど低雑音増幅器１の利得を大きくすることができる。
【００３０】
なお、実施の形態１において、第１トランジスタＦＥＴ１および第２トランジスタＦＥＴ２は、可変抵抗部Ｒｖ１１を介して入力端子Ｐｉｎおよび出力端子Ｐｏｕｔの間でカスコード接続されている。すなわち、第１トランジスタＦＥＴ１の第２端子であるドレインと第２トランジスタＦＥＴ２の第１端子であるソースとが可変抵抗部Ｒｖ１１を介して接続されている。なお、第２トランジスタＦＥＴ２のサイズを調整することにより特性を調整することができる。例えば、第１トランジスタＦＥＴ１のサイズよりも第２トランジスタのサイズを大きくすることにより雑音指数（ＮＦ：Noise  Figure）を抑制しながら、低雑音増幅器１の利得を大きくすることができる。
【００３１】
図３は、低雑音増幅器１の利得の変化のシミュレーション結果を示す図である。図３において、曲線Ｓ１は、第１スイッチＳＷ１１が導通している場合の利得の変化を示す。曲線Ｓ２は、第１スイッチＳＷ１１が非導通である場合の利得を示す。図３に示されるのは、第１抵抗Ｒ１１が５０Ωである場合のシミュレーション結果である。
【００３２】
図３に示されるように、或る周波数に対して、第１スイッチＳＷ１１が導通している場合の利得と第１スイッチＳＷ１１が非導通である場合の利得とを比較すると、第１スイッチＳＷ１１が導通している場合の方が利得が大きい。たとえば７６０ＭＨｚの周波数に対する第１スイッチＳＷ１１が導通している場合の利得は１８．７９１ｄＢである。一方、７６０ＭＨｚの周波数に対する第１スイッチＳＷ１１が非導通である場合の利得は１２．６７８ｄＢであり、第１スイッチＳＷ１１が導通している場合の方が利得は大きい。すなわち、第１スイッチＳＷ１１の導通および非導通を切り替えることにより、低雑音増幅器１の利得を離散的に変化させることができる。その結果、所望の利得に近い方に利得を制御することができる。
【００３３】
以上、実施の形態１によれば、可変抵抗部の抵抗値を変化させることにより、トランジスタの線形領域に限定されることなく利得が所望の値に近づくように利得を制御することができる。
【００３４】
さらに、実施の形態１によれば可変抵抗部をスイッチおよび抵抗によって実現可能である。そのため、トランジスタの制御端子へ印加する電圧の調整回路が不要になり、回路の小型化を図ることができる。また、スイッチの導通および非導通を切り替えることにより利得の制御が可能であるため、トランジスタの制御端子へ印加する電圧を制御する場合よりも利得の制御を容易に行なうことができる。
【００３５】
［実施の形態１の変形例１］
実施の形態１では２つのトランジスタがカスコード接続されている場合について説明した。カスコード接続されているトランジスタの数は３つ以上であってもよい。実施の形態１の変形例１では、３つのトランジスタがカスコード接続される場合について説明する。
【００３６】
実施の形態１の変形例１と実施の形態１との違いは、可変抵抗部Ｒｖ１１および第２トランジスタＦＥＴ２の間に、第３トランジスタおよび可変抵抗部が接続されている点である。これら以外の構成については、実施の形態１と同様であるため説明を繰り返さない。
【００３７】
図４は、実施の形態１の変形例１に係る増幅器の一例である低雑音増幅器１Ａの回路図である。図４に示されるように、低雑音増幅器１Ａは、第３トランジスタＦＥＴ３および可変抵抗部Ｒｖ１２をさらに備える。
【００３８】
第３トランジスタＦＥＴ３は電界効果トランジスタである。第３トランジスタＦＥＴ３は、制御端子としてゲート（Ｇ）、第１端子としてソース（Ｓ）、および第２端子としてドレイン（Ｄ）を含む。第３トランジスタＦＥＴ３のゲートおよびグラウンドＧＮＤの間にはコンデンサＣ４が接続されている。コンデンサＣ４は、第３トランジスタのゲートをＲＦ的に見て接地させるために接続されている。第３トランジスタＦＥＴ３のゲートに印加される電圧は一定でなくてもよく、可変としてもよい。実施の形態１の変形例１においては、第１スイッチＳＷ１１は、第１トランジスタＦＥＴ１のドレインおよび第３トランジスタＦＥＴ３のソースの間に接続されている。
【００３９】
可変抵抗部Ｒｖ１２は、第２トランジスタＦＥＴ２のソースおよび第３トランジスタＦＥＴ３のドレインの間に接続されている。可変抵抗部Ｒｖ１２は、第１スイッチＳＷ２１と、第１抵抗Ｒ２１とを含む。第１スイッチＳＷ２１は、第３トランジスタＦＥＴ３のドレインおよび第２トランジスタＦＥＴ２のソースの間に接続されている。第１抵抗Ｒ２１は、第１スイッチＳＷ２１に並列に接続されている。第１スイッチＳＷ２１の導通および非導通を切り替えることにより、可変抵抗部Ｒｖ１２の抵抗値を離散的に変化させることができる。
【００４０】
なお、実施の形態１の変形例１において、第１トランジスタＦＥＴ１、第３トランジスタＦＥＴ３、および第２トランジスタＦＥＴ２は、可変抵抗部Ｒｖ１１を介して入力端子Ｐｉｎおよび出力端子Ｐｏｕｔの間でカスコード接続されている。すなわち、第１トランジスタＦＥＴ１の第２端子であるドレインと第３トランジスタＦＥＴ３の第１端子であるソースとが可変抵抗部Ｒｖ１１を介して接続されている。第３トランジスタＦＥＴ３の第２端子であるドレインと第２トランジスタＦＥＴ２の第１端子であるソースとが可変抵抗部Ｒｖ１２を介して接続されている。
【００４１】
第３トランジスタＦＥＴ３のサイズは、第２トランジスタＦＥＴ２のサイズより大きく、第２トランジスタＦＥＴ２のサイズは、第１トランジスタＦＥＴ１のサイズよりも大きくすることが可能である。このようにカスコード接続されている複数のトランジスタにおいて、出力端子Ｐｏｕｔに近いトランジスタのサイズを大きくすることにより、雑音指数（ＮＦ：Noise  Figure）を抑制しながら、低雑音増幅器１Ａの利得を大きくすることができる。低雑音増幅器において４個以上のトランジスタがカスコード接続されている場合も同様である。
【００４２】
以上、実施の形態１の変形例１によっても、可変抵抗部の抵抗値を変化させることにより、トランジスタの線形領域に限定されることなく利得を所望の値に近づくように制御することができる。さらに、実施の形態１の変形例１においても、可変抵抗部をスイッチおよび抵抗によって実現可能であるため、トランジスタの制御端子へ印加する電圧の調整回路が不要になり、回路の小型化を図ることができる。また、スイッチの導通および非導通を切り替えることにより利得の制御が可能であるため、トランジスタの制御端子へ印加する電圧を制御する場合よりも利得の制御を容易に行なうことができる。
【００４３】
実施の形態１の変形例１においては、第１スイッチＳＷ１１および第１スイッチＳＷ２１各々の導通および非導通を切り替えることにより、可変抵抗部の抵抗値を４段階に変化させることができる。そのため、実施の形態１の変形例１によれば、実施の形態１よりも細かい間隔で利得を調整することができる。
【００４４】
さらに、実施の形態１の変形例１においては、カスコード接続されているトランジスタの数が実施の形態１よりも多い。カスコード接続されているトランジスタの数を増やすほど、低雑音増幅器の耐電圧が上がり、電源Ｖｄｄの電圧を高く設定することができる。そのため、低雑音増幅器の利得を大きくすることができる。したがって、カスコード接続されているトランジスタの数が３つの実施の形態１の変形例１によれば、カスコード接続されているトランジスタの数が２つの実施の形態１よりも利得を大きくするとともに、利得を調整することができる。
【００４５】
［実施の形態１の変形例２］
実施の形態１の変形例１では、カスコード接続されているトランジスタの間に可変抵抗部が接続されている場合について説明した。可変抵抗部は、カスコード接続されているトランジスタの間に必ず接続されている必要があるわけではなく、入力端子Ｐｉｎにゲートが接続されている第１トランジスタＦＥＴ１、および出力端子Ｐｏｕｔにドレインが接続されている第２トランジスタＦＥＴ２の間に少なくとも１つの可変抵抗部が接続されていればよい。たとえば、図５に示される低雑音増幅器１Ｂの回路図においては、第２トランジスタＦＥＴ２および第３トランジスタＦＥＴ３の間に可変抵抗部Ｒｖ１２が接続されている。一方で、第１トランジスタＦＥＴ１および第３トランジスタＦＥＴ３の間には可変抵抗部が接続されていない。第２トランジスタＦＥＴ２および第３トランジスタＦＥＴ３の間に可変抵抗部が接続されておらず、第１トランジスタＦＥＴ１および第３トランジスタＦＥＴ３の間に可変抵抗部が接続されていてもよい。
【００４６】
実施の形態１の変形例２によっても、可変抵抗部の抵抗値を変化させることにより、トランジスタの線形領域に限定されることなく利得を所望の値に近づくように制御することができる。さらに、実施の形態１の変形例２においても、可変抵抗部をスイッチおよび抵抗によって実現可能であるため、トランジスタの制御端子へ印加する電圧の調整回路が不要になり、回路の小型化を図ることができる。また、スイッチの導通および非導通を切り替えることにより利得の制御が可能であるため、トランジスタの制御端子へ印加する電圧を制御する場合よりも利得の制御を容易に行なうことができる。
【００４７】
また、実施の形態１の変形例２においては、カスコード接続されているトランジスタの数が実施の形態１よりも多い。そのため、カスコード接続されているトランジスタの数が３つの実施の形態１の変形例２においても、利得を調整することができる。
【００４８】
［実施の形態１の変形例３］
実施の形態１および変形例１，２では、実施の形態に係る増幅器に含まれるトランジスタが電界効果トランジスタである場合について説明した。実施の形態に係る増幅器に含まれるトランジスタはバイポーラトランジスタでもよい。以下では、実施の形態に係る増幅器に含まれるトランジスタがバイポーラトランジスタである実施の形態１の変形例３について説明する。
【００４９】
実施の形態１の変形例３と実施の形態１との違いは、第１トランジスタおよび第２トランジスタが電界効果トランジスタからバイポーラトランジスタに置き換わる点である。すなわち、実施の形態１の変形例３においては、図２の第１トランジスタＦＥＴ１および第２トランジスタＦＥＴ２が図６の第１トランジスタＢＰＴ１および第２トランジスタＢＰＴ２に置き換わる。それ以外の構成については実施の形態１と同様であるため説明を繰り返さない。
【００５０】
図６は、実施の形態１の変形例３に係る増幅器の一例である低雑音増幅器１Ｃの回路図である。図６に示されるように、低雑音増幅器１Ｃは、第１トランジスタＢＰＴ１および第２トランジスタＢＰＴ２を備える。
【００５１】
第１トランジスタＢＰＴ１はバイポーラトランジスタである。第１トランジスタＢＰＴ１は接地点であるグラウンドＧＮＤと電源Ｖｄｄとの間に接続されている。第１トランジスタＢＰＴ１は、制御端子としてベース（Ｂ）、第１端子としてエミッタ（Ｅ）、および第２端子としてコレクタ（Ｃ）を含む。第１トランジスタＢＰＴ１のベースは、入力端子Ｐｉｎに接続されている。第１トランジスタＢＰＴ１のエミッタは、グラウンドＧＮＤに接続されている。
【００５２】
第２トランジスタＢＰＴ２はバイポーラトランジスタである。第２トランジスタＢＰＴ２はグラウンドＧＮＤと電源Ｖｄｄとの間に接続されている。第２トランジスタＢＰＴ２は、制御端子としてベース（Ｂ）、第１端子としてエミッタ（Ｅ）、および第２端子としてコレクタ（Ｃ）を含む。第２トランジスタＢＰＴ２のベースおよびグラウンドＧＮＤの間にはコンデンサＣ２が接続されている。コンデンサＣ２は、ベースをＲＦ的に見て接地させるために接続されている。第２トランジスタＢＰＴ２のゲートに印加される電圧は一定でなくてもよく、可変としてもよい。第２トランジスタＢＰＴ２のコレクタは、出力端子Ｐｏｕｔに接続されている。
【００５３】
可変抵抗部Ｒｖ１１は、第１トランジスタＢＰＴ１のコレクタおよび第２トランジスタＢＰＴ２のエミッタの間に接続されている。
【００５４】
以上、実施の形態１の変形例３によっても、可変抵抗部の抵抗値を変化させることにより、トランジスタの線形領域に限定されることなく利得を所望の値に近づくように制御することができる。さらに、実施の形態１の変形例３においても、可変抵抗部をスイッチおよび抵抗によって実現可能であるため、トランジスタの制御端子へ印加する電圧の調整回路が不要になり、回路の小型化を図ることができる。また、スイッチの導通および非導通を切り替えることにより利得の制御が可能であるため、トランジスタの制御端子へ印加する電圧を制御する場合よりも利得の制御を容易に行なうことができる。
【００５５】
［実施の形態２］
実施の形態１においては、可変抵抗部の抵抗値を２段階に変化させることができる場合について説明した。可変抵抗部の抵抗値の変化は２段階に限定されず、３段階以上の多段階であってもよい。実施の形態２においては、可変抵抗部の抵抗値を３段階以上の多段階に変化させることができる場合について説明する。
【００５６】
実施の形態２と実施の形態１との違いは、可変抵抗部の抵抗値を３段階以上に変化させることができる点である。それ以外の構成については同様であるため説明を繰り返さない。
【００５７】
図７は、実施の形態２に係る増幅器の一例である低雑音増幅器２の回路図である。図７に示されるように、低雑音増幅器２は、可変抵抗部Ｒｖ２１を備える。
【００５８】
可変抵抗部Ｒｖ２１は、第１トランジスタＦＥＴ１のドレインおよび第２トランジスタＦＥＴ２のソースの間に接続された第１スイッチＳＷ１１と、第１抵抗Ｒ１１と、第１抵抗Ｒ１１に直列に接続された第２スイッチＳＷ１２と、第２抵抗Ｒ１２と、第２抵抗Ｒ１２に直列に接続された第３スイッチＳＷ１３とを含む。直列に接続された第１抵抗Ｒ１１および第２スイッチＳＷ１２は、第１スイッチＳＷ１１に対して並列に接続されている。直列に接続された第２抵抗Ｒ１２および第３スイッチＳＷ１３は、第１スイッチＳＷ１１に対して並列に接続されている。可変抵抗部Ｒｖ２１においてはさらに、直列に接続された抵抗およびスイッチが第１スイッチＳＷ１１に対して並列に接続されていてもよい。
【００５９】
第１スイッチＳＷ１１、第２スイッチＳＷ１２、および第３スイッチＳＷ１３の導通および非導通を切り替えることにより、可変抵抗部Ｒｖ１２の抵抗値を離散的に変化させることができる。実施の形態２においては、可変抵抗部Ｒｖ１２の抵抗値を３段階以上に変化させることができる。
【００６０】
以上、実施の形態２によれば、可変抵抗部の抵抗値を変化させることにより、トランジスタの線形領域に限定されることなく利得を所望の値に近づくように制御することができる。さらに、実施の形態２においても、可変抵抗部をスイッチおよび抵抗によって実現可能であるため、トランジスタの制御端子へ印加する電圧の調整回路が不要になり、回路の小型化を図ることができる。また、スイッチの導通および非導通を切り替えることにより利得の制御が可能であるため、トランジスタの制御端子へ印加する電圧を制御する場合よりも利得の制御を容易に行なうことができる。
【００６１】
実施の形態２によれば、実施の形態１よりも可変抵抗部の抵抗値を変化させることができる段階が多いため、実施の形態１よりも細かい間隔での利得の調整が可能となる。
【００６２】
［実施の形態２の変形例１］
実施の形態２においても、実施の形態１の変形例１と同様にカスコード接続されているトランジスタの数が３つ以上である変形例１を挙げることができる。実施の形態２の変形例１と実施の形態１の変形例１との違いは可変抵抗部の抵抗値を３段階以上に変化させることができる点である。すなわち、実施の形態２の変形例１においては、図４の可変抵抗部Ｒｖ１１，Ｒｖ１２がそれぞれ図８の可変抵抗部Ｒｖ２１，Ｒｖ２２に置き換わる。それ以外の点については同様であるため説明を繰り返さない。また、可変抵抗部Ｒｖ２１は実施の形態２と同様であるため説明を繰り返さない。
【００６３】
図８は、実施の形態２の変形例１に係る増幅器の一例である低雑音増幅器２Ａの回路図である。図８に示されるように、低雑音増幅器２Ａは、可変抵抗部Ｒｖ２２を備える。
【００６４】
可変抵抗部Ｒｖ２２は、第３トランジスタＦＥＴ３のドレインおよび第２トランジスタＦＥＴ２のソースの間に接続された第１スイッチＳＷ２１と、第１抵抗Ｒ２１と、第１抵抗Ｒ２１に直列に接続された第２スイッチＳＷ２２と、第２抵抗Ｒ２２と、第２抵抗Ｒ２２に直列に接続された第３スイッチＳＷ２３とを含む。直列に接続された第１抵抗Ｒ２１および第２スイッチＳＷ２２は、第１スイッチＳＷ２１に対して並列に接続されている。直列に接続された第２抵抗Ｒ２２および第３スイッチＳＷ２３は、第１スイッチＳＷ２１に対して並列に接続されている。可変抵抗部Ｒｖ２１においてはさらに、直列に接続された抵抗およびスイッチが、第１スイッチＳＷ２１に対して並列に接続されていてもよい。
【００６５】
第１スイッチＳＷ２１、第２スイッチＳＷ２２、および第３スイッチＳＷ２３の導通および非導通を切り替えることにより、可変抵抗部Ｒｖ２２の抵抗値を離散的に変化させることができる。実施の形態２の変形例１においては、可変抵抗部Ｒｖ２２の抵抗値を３段階以上に変化させることができる。
【００６６】
可変抵抗部Ｒｖ２１の抵抗値の変化可能な段階数、および可変抵抗部Ｒｖ２２の抵抗値の変化可能な段階数は同じでもよいし、異なっていてもよい。
【００６７】
以上、実施の形態２の変形例１によっても、可変抵抗部の抵抗値を変化させることにより、トランジスタの線形領域に限定されることなく利得を所望の値に近づくように制御することができる。さらに、実施の形態２の変形例１においても、可変抵抗部をスイッチおよび抵抗によって実現可能であるため、トランジスタの制御端子へ印加する電圧の調整回路が不要になり、回路の小型化を図ることができる。また、スイッチの導通および非導通を切り替えることにより利得の制御が可能であるため、トランジスタの制御端子へ印加する電圧を制御する場合よりも利得の制御を容易に行なうことができる。
【００６８】
実施の形態２の変形例１においては、第１スイッチＳＷ１１、第２スイッチＳＷ１２、第３スイッチＳＷ１３、第１スイッチＳＷ２１、第２スイッチＳＷ２２、および第３スイッチＳＷ２３各々の導通および非導通を切り替えることにより、可変抵抗部の抵抗値を３段階に以上変化させることができる。そのため、実施の形態２の変形例１によれば、実施の形態１の変形例１よりも細かい間隔で利得を調整することができる。
【００６９】
［実施の形態２の変形例２］
実施の形態２においても、実施の形態１の変形例２と同様に入力端子Ｐｉｎに接続されている第１トランジスタＦＥＴ１、および出力端子Ｐｏｕｔに接続されている第２トランジスタＦＥＴ２の間に１つの可変抵抗部が接続されている変形例２を挙げることができる。実施の形態２の変形例２と実施の形態１の変形例２との違いは可変抵抗部の抵抗値を３段階以上に変化させることができる点である。すなわち、実施の形態２の変形例２においては、図５の可変抵抗部Ｒｖ１２が図９の可変抵抗部Ｒｖ２２に置き換わる。それ以外の点については同様であるため説明を繰り返さない。また、可変抵抗部Ｒｖ２２は実施の形態２の変形例２と同様であるため説明を繰り返さない。
【００７０】
図９は、実施の形態２の変形例２に係る増幅器の一例である低雑音増幅器２Ｂの回路図である。図９に示されるように、低雑音増幅器２Ｂは、可変抵抗部Ｒｖ２２を備える。低雑音増幅器２Ｂにおいては、第２トランジスタＦＥＴ２および第３トランジスタＦＥＴ３の間に可変抵抗部Ｒｖ２２が接続されている。一方で、第１トランジスタＦＥＴ１および第３トランジスタＦＥＴ３の間には可変抵抗部が接続されていない。第２トランジスタＦＥＴ２および第３トランジスタＦＥＴ３の間に可変抵抗部が接続されておらず、第１トランジスタＦＥＴ１および第３トランジスタＦＥＴ３の間に可変抵抗部が接続されていてもよい。
【００７１】
以上、実施の形態２の変形例２によっても、可変抵抗部の抵抗値を変化させることにより、トランジスタの線形領域に限定されることなく利得を所望の値に近づくように制御することができる。さらに、実施の形態２の変形例２においても、可変抵抗部をスイッチおよび抵抗によって実現可能であるため、トランジスタの制御端子へ印加する電圧の調整回路が不要になり、回路の小型化を図ることができる。また、スイッチの導通および非導通を切り替えることにより利得の制御が可能であるため、トランジスタの制御端子へ印加する電圧を制御する場合よりも利得の制御を容易に行なうことができる。
【００７２】
実施の形態２の変形例２においては、第１スイッチＳＷ２１、第２スイッチＳＷ２２、および第３スイッチＳＷ２３各々の導通および非導通を切り替えることにより、可変抵抗部の抵抗値を少なくとも３段階に変化させることができる。そのため、実施の形態２の変形例２によれば、実施の形態１の変形例２よりも細かい間隔で利得を調整することができる。
【００７３】
［実施の形態２の変形例３］
実施の形態２においても、実施の形態１の変形例３と同様に、実施の形態に係る増幅器に含まれるトランジスタがバイポーラトランジスタである変形例３を挙げることができる。実施の形態２の変形例３と実施の形態１の変形例３との違いは可変抵抗部の抵抗値を３段階以上に変化させることができる点である。すなわち、実施の形態２の変形例２においては、図６の可変抵抗部Ｒｖ１１が図１０の可変抵抗部Ｒｖ２１に置き換わる。それ以外の点については同様であるため説明を繰り返さない。また、可変抵抗部Ｒｖ２１は実施の形態２と同様であるため説明を繰り返さない。
【００７４】
実施の形態２の変形例３によっても、可変抵抗部の抵抗値を変化させることにより、トランジスタの線形領域に限定されることなく利得を所望の値に近づくように制御することができる。さらに、実施の形態２の変形例３においても、可変抵抗部をスイッチおよび抵抗によって実現可能であるため、トランジスタの制御端子へ印加する電圧の調整回路が不要になり、回路の小型化を図ることができる。また、スイッチの導通および非導通を切り替えることにより利得の制御が可能であるため、トランジスタの制御端子へ印加する電圧を制御する場合よりも利得の制御を容易に行なうことができる。
【００７５】
また、実施の形態２の変形例３においても、実施の形態１の変形例３よりも可変抵抗部の抵抗値を変化させることができる段階が多い。そのため、実施の形態１の変形例３よりも細かい間隔での利得の調整が可能となる。
【００７６】
［実施の形態２の変形例４］
実施の形態２および実施の形態２の変形例１〜３においては、実施の形態に係る増幅器に含まれる可変抵抗部の抵抗値が３段階以上に変化させることができる場合について説明した。実施の形態に係る増幅器には、抵抗値を２段階に変化させることができる可変抵抗部、および抵抗値を３段階以上に変化させることができる可変抵抗部の双方が含まれていてもよい。実施の形態２の変形例４においては、実施の形態に係る増幅器に、抵抗値を２段階に変化させることができる可変抵抗部、および抵抗値を３段階以上に変化させることができる可変抵抗部の双方が含まれている場合について説明する。
【００７７】
実施の形態２の変形例４と実施の形態２の変形例１との違いは、第１トランジスタＦＥＴ１および第３トランジスタＦＥＴ３の間に接続されている可変抵抗部の抵抗値が２段階に変更することができる点である。すなわち、実施の形態２の変形例４においては、図８の可変抵抗部Ｒｖ２１が図１１の可変抵抗部Ｒｖ１１に置き換わる。それ以外の点については同様であるため説明を繰り返さない。また、可変抵抗部Ｒｖ１１は実施の形態１と同様であるため、説明を繰り返さない。
【００７８】
図１１は、実施の形態２の変形例４に係る増幅器の一例である低雑音増幅器２Ｄの回路図である。図１１に示されるように、実施の形態２の変形例４においては、第１トランジスタＦＥＴ１および第３トランジスタＦＥＴ３の間に接続されている可変抵抗部Ｒｖ１１の抵抗値を２段階に変化させることができ、第２トランジスタＦＥＴ２および第３トランジスタＦＥＴ３の間に接続されている可変抵抗部Ｒｖ２２の抵抗値を３段階以上に変化させることができる。第１トランジスタＦＥＴ１および第３トランジスタＦＥＴ３の間に接続されている可変抵抗部の抵抗値を３段階以上に変化させることができ、第２トランジスタＦＥＴ２および第３トランジスタＦＥＴ３の間に接続されている可変抵抗部の抵抗値を２段階に変化させることができるようにしてもよい。
【００７９】
以上、実施の形態２の変形例４によっても、可変抵抗部の抵抗値を変化させることにより、トランジスタの線形領域に限定されることなく利得を所望の値に近づくように制御することができる。さらに、実施の形態２の変形例４においても、可変抵抗部をスイッチおよび抵抗によって実現可能であるため、トランジスタの制御端子へ印加する電圧の調整回路が不要になり、回路の小型化を図ることができる。また、スイッチの導通および非導通を切り替えることにより利得の制御が可能であるため、トランジスタの制御端子へ印加する電圧を制御する場合よりも利得の制御を容易に行なうことができる。
【００８０】
実施の形態２の変形例４においては、第１スイッチＳＷ１１、第１スイッチＳＷ２１、第２スイッチＳＷ２２、および第３スイッチＳＷ２３各々の導通および非導通を切り替えることにより、可変抵抗部の抵抗値を３段階以上に変化させることができる。そのため、実施の形態２の変形例４によれば、実施の形態１よりも細かい間隔で利得を調整することができる。
【００８１】
［実施の形態３］
実施の形態１および２においては、カスコード接続されているトランジスタの間に接続されている可変抵抗部の抵抗値を離散的に変化させることができる場合について説明した。カスコード接続されているトランジスタの間に接続されている可変抵抗部の抵抗値を連続的に変化することができるようにしてもよい。実施の形態３においては、カスコード接続されているトランジスタの間に抵抗値を連続的に変化させることができる可変抵抗部が接続されている場合について説明する。
【００８２】
実施の形態３と実施の形態１との違いは、カスコード接続されているトランジスタの間に接続されている可変抵抗部の抵抗値を連続的に変化させることができる点である。すなわち、実施の形態３においては、図２の可変抵抗部Ｒｖ１１が図１２の可変抵抗部Ｒｖ３に置き換わる。それ以外の点については同様であるため説明を繰り返さない。
【００８３】
図１２は、実施の形態３に係る増幅器の一例である低雑音増幅器３の回路図である。図１２に示されるように、低雑音増幅器３は可変抵抗部Ｒｖ３を備える。
【００８４】
可変抵抗部Ｒｖ３は、第１トランジスタＦＥＴ１のドレインおよび第２トランジスタＦＥＴ２のソースの間に接続されている。実施の形態３においては、可変抵抗部Ｒｖ３の抵抗値を連続的に変化させることができる。
【００８５】
以上、実施の形態３によれば、可変抵抗部の抵抗値を変化させることにより、トランジスタの線形領域に限定されることなく利得を所望の値に近づくように制御することができる。
【００８６】
また、実施の形態３によれば、可変抵抗部の抵抗値を連続的に変化させることができるため、可変抵抗部の抵抗値を離散的に変化させることが可能な実施の形態１よりも利得の調整の自由度が大きくなる。
【００８７】
［実施の形態４］
実施の形態１〜３においては、実施の形態に係る増幅器に含まれるトランジスタが複数である場合について説明した。実施の形態に係る増幅器に含まれるトランジスタは１つでもよい。実施の形態４においては、実施の形態に係る増幅器に含まれるトランジスタが１つである場合について説明する。
【００８８】
実施の形態４と実施の形態１との違いは、可変抵抗部Ｒｖ１１およびインダクタＬ１０の間にトランジスタが接続されていない点である。それ以外の構成については同様であるため説明を繰り返さない。
【００８９】
図１３は、実施の形態４に係る増幅器の一例である低雑音増幅器４の回路図である。可変抵抗部Ｒｖ１１は、インダクタＬ１０およびトランジスタＦＥＴ１のドレインの間に接続されている。第１スイッチＳＷ１１は、トランジスタＦＥＴ１のドレインと、インダクタＬ１０および可変抵抗部Ｒｖ１１の間の接続点Ｐ１０との間に接続されている。
【００９０】
以上、実施の形態４によれば、可変抵抗部の抵抗値を変化させることにより、トランジスタの線形領域に限定されることなく利得が所望の値に近づくように利得を制御することができる。
【００９１】
さらに、実施の形態４によれば可変抵抗部をスイッチおよび抵抗によって実現可能である。そのため、トランジスタの制御端子へ印加する電圧の調整回路が不要になり、回路の小型化を図ることができる。また、スイッチの導通および非導通を切り替えることにより利得の制御が可能であるため、トランジスタの制御端子へ印加する電圧を制御する場合よりも利得の制御を容易に行なうことができる。
【００９２】
［実施の形態４の変形例１］
実施の形態４においては、可変抵抗部の抵抗値を２段階に変化させることができる場合について説明した。可変抵抗部の抵抗値の変化は２段階に限定されず、３段階以上の多段階の変化であってもよい。実施の形態４の変形例１においては、可変抵抗部の抵抗値を３段階以上の多段階に変化させることができる場合について説明する。
【００９３】
実施の形態４の変形例１と実施の形態４との違いは、可変抵抗部の抵抗値を３段階以上に変化させることができる点である。すなわち、実施の形態４の変形例１においては、図１３の可変抵抗部Ｒｖ１１が図１４の可変抵抗部Ｒｖ２１に置き換わる。それ以外の構成については同様であるため説明を繰り返さない。また、可変抵抗部Ｒｖ２１は、実施の形態２と同様であるため説明を繰り返さない。
【００９４】
図１４は、実施の形態４の変形例１に係る増幅器の一例である低雑音増幅器４Ａの回路図である。可変抵抗部Ｒｖ２１において、第１スイッチＳＷ１１は、第１トランジスタＦＥＴ１のドレインおよび接続点Ｐ１０の間に接続されている。
【００９５】
以上、実施の形態４の変形例１によっても可変抵抗部の抵抗値を変化させることにより、トランジスタの線形領域に限定されることなく利得が所望の値に近づくように利得を制御することができる。さらに、実施の形態４の変形例１によれば可変抵抗部をスイッチおよび抵抗によって実現可能である。そのため、トランジスタの制御端子へ印加する電圧の調整回路が不要になり、回路の小型化を図ることができる。また、スイッチの導通および非導通を切り替えることにより利得の制御が可能であるため、トランジスタの制御端子へ印加する電圧を制御する場合よりも利得の制御を容易に行なうことができる。
【００９６】
また、実施の形態４の変形例１によれば、実施の形態４よりも可変抵抗部の抵抗値を変化させることができる段階が多いため、実施の形態４よりも細かい間隔での利得の調整が可能となる。
【００９７】
［実施の形態４の変形例２］
実施の形態４および変形例１では、実施の形態に係る増幅器に含まれるトランジスタが電界効果トランジスタである場合について説明した。実施の形態に係る増幅器に含まれるトランジスタはバイポーラトランジスタでもよい。以下では、実施の形態に係る増幅器に含まれるトランジスタがバイポーラトランジスタである実施の形態４の変形例２について説明する。
【００９８】
実施の形態４の変形例２と実施の形態４との違いは、トランジスタが電界効果トランジスタからバイポーラトランジスタに置き換わる点である。すなわち、実施の形態４の変形例２においては、図１３のトランジスタＦＥＴ１が図１５のトランジスタＢＰＴ１に置き換わる。それ以外の構成については実施の形態４と同様であるため説明を繰り返さない。また、トランジスタＢＰＴ１は実施の形態１の変形例３と同様であるため説明を繰り返さない。
【００９９】
図１５は、実施の形態４の変形例２に係る増幅器の一例である低雑音増幅器４Ｂの回路図である。図１５に示されるように、可変抵抗部Ｒｖ１１において、第１スイッチＳＷ１１は、トランジスタＢＰＴ１のコレクタおよび接続点Ｐ１０の間に接続されている。
【０１００】
以上、実施の形態４の変形例２によっても可変抵抗部の抵抗値を変化させることにより、トランジスタの線形領域に限定されることなく利得が所望の値に近づくように利得を制御することができる。さらに、実施の形態４の変形例２によれば可変抵抗部をスイッチおよび抵抗によって実現可能である。そのため、トランジスタの制御端子へ印加する電圧の調整回路が不要になり、回路の小型化を図ることができる。また、スイッチの導通および非導通を切り替えることにより利得の制御が可能であるため、トランジスタの制御端子へ印加する電圧を制御する場合よりも利得の制御を容易に行なうことができる。
【０１０１】
［実施の形態５］
回路要素の中には、ノイズを受けることによって性能が著しく低下するものがある。たとえば増幅器に外部からノイズが混入すると、入力信号を正しく増幅して出力することができない場合がある。特に、利得を可変することができる増幅器においては、ノイズ量が変化せずに、信号出力レベルが下がった場合に雑音指数が悪くなるという問題が発生する場合がある。また、振幅の小さい受信信号を増幅する低雑音増幅器においては、ノイズが混入するとノイズと受信信号との区別がつかなくなる可能性が大きい。
【０１０２】
そこで実施の形態５においては、半導体基板上において増幅器とノイズ発生源とをできるだけ離して配置するため、多角形状の基板において、多角形状の基板の対角線のうち最も距離の長い対角線で結ばれる２つの角の付近に増幅器とノイズ発生源とをそれぞれ配置する。このような配置とすることにより、多角形状の基板において増幅器とノイズ発生源とを最も離して配置することができる。その結果、他の配置よりも増幅器に混入するノイズを低減することができる。実施の形態５は、利得可変が可能な増幅器を備えた半導体基板において、上記の問題に対する重要な対策方法となる。以下では、図１６を用いて、矩形状の基板に低雑音増幅器を含む半導体基板８０と、ノイズ発生源の１つである発振器とをできるだけ離して配置する例について説明する。なお、実施の形態５において「角」は尖った部分のみを意味するものではなく、多角形状の基板の辺の向きが変化する部分を意味する。
【０１０３】
図１６は、半導体基板８０上において低雑音増幅器１と発振器６０（スイッチをＯＮ／ＯＦＦを繰り返す回路構成も含む）とが離されて配置されている様子を示す図である。図１６においては、受信ユニット１００の各機能ブロックのうち、低雑音増幅器１、およびフロントエンド部２０に含まれるＳＷ部２１、ならびに電圧発生用（例えばＤＣ−ＤＣコンバータ）の発振器６０、および低雑音増幅器１およびＳＷ部２１を制御するように構成される制御部５０が半導体基板８０に構成されている様子が図示されている。
【０１０４】
図１６に示されるように、対角線Ｄ１は角Ａｎｇ１と角Ａｎｇ３とを結んでいる。対角線Ｄ２は角Ａｎｇ２と角Ａｎｇ４とを結んでいる。矩形状の半導体基板８０において、対角線Ｄ１および対角線Ｄ２はほぼ同じ長さである。対角線Ｄ１で結ばれる２つの角Ａｎｇ１およびＡｎｇ３の付近に低雑音増幅器１と発振器６０とがそれぞれ配置されている。発振器６０と低雑音増幅器１との距離は、発振器６０とＳＷ部２１との距離、および発振器６０と制御部５０との距離よりも大きい。矩形状の半導体基板８０において、低雑音増幅器１と発振器６０とは最も離されて配置されている。
【０１０５】
なお、ノイズ発生源としては、発振器以外に、たとえば負電源およびチャージポンプを挙げることができる。また、増幅器としては、低雑音増幅器以外にパワーアンプを挙げることができる。増幅器は、ノイズを受けることによって性能が低下する回路要素の一例である。
【０１０６】
以上、実施の形態５によれば、多角形状の基板の対角線のうち最も距離の長い対角線で結ばれる２つの角の付近に増幅器とノイズ発生源とを配置する。このような配置とすることにより、多角形状の基板において増幅器とノイズ発生源とを最も離して配置することができる。その結果、他の配置よりも増幅器に混入するノイズを低減することができる。
【０１０７】
今回開示された各実施の形態は、矛盾しない範囲で適宜組合わせて実施することも予定されている。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。
【符号の説明】
【０１０８】
１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，２，２Ａ，２Ｂ，２Ｄ，３，４，４Ａ，４Ｂ  低雑音増幅器、１０  アンテナ、２０  フロントエンド部、２１  ＳＷ部、３０  ＲＦ部、４０  ベースバンド部、５０  制御部、６０  発振器、８０  基板、１００  受信ユニット、ＢＰＴ１，ＦＥＴ１  第１トランジスタ、ＢＰＴ２，ＦＥＴ２  第２トランジスタ、ＦＥＴ３  第３トランジスタ、Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４  コンデンサ、ＧＮＤ  グラウンド、Ｌ１，Ｌ２，Ｌ１０  インダクタ、Ｍ１  第１整合回路、Ｐｏｕｔ  出力端子、Ｒ１１，Ｒ２１  第１抵抗、Ｒ１２，Ｒ２２  第２抵抗、Ｒｖ３，Ｒｖ１１，Ｒｖ１２，Ｒｖ２１，Ｒｖ２２  可変抵抗部、ＳＷ１１，ＳＷ２１  第１スイッチ、ＳＷ１２，ＳＷ２２  第２スイッチ、ＳＷ１３，ＳＷ２３  第３スイッチ、Ｖｄｄ  電源。
【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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【図１６】
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