(57)【要約】【課題】周波数が高くなってもノイズ除去性能を安定させることができる同調増幅回路を提供する。【解決手段】本発明の同調増幅回路１は、直列接続されたインダクタ３１およびコンデンサ３２からなる直列共振器３と、直列共振器３の直近の前段に配置されているエミッタフォロア回路２と、直列共振器３の直近の後段に配置されているベース接地増幅回路４とを備えている。【選択図】図１
2009273002.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
直列接続されたインダクタおよびコンデンサからなる直列共振器と、
前記直列共振器の直近の前段に配置されているエミッタフォロア回路と、
前記直列共振器の直近の後段に配置されているベース接地増幅回路と
を備えていることを特徴とする同調増幅回路。
【請求項２】
前記直列共振器のコンデンサは、可変コンデンサである
ことを特徴とする請求項１に記載の同調増幅回路。
【請求項３】
少なくとも前記直列共振器のコンデンサ、前記エミッタフォロア回路および前記ベース接地増幅回路は、集積回路要素を用いて形成されている
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の同調増幅回路。
【請求項４】
前記直列共振器のインダクタは、空芯コイル、チップインダクタまたは集積インダクタである
ことを特徴とする請求項３に記載の同調増幅回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、同調増幅回路に係り、特に、（同調増幅回路の具体例を記載）に好適に利用できる同調増幅回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の同調増幅回路１０１においては、図４に示すように、前段および後段のエミッタ接地増幅回路１０２、１０４の段間に、ノイズ除去のための並列共振器１０３が配置されている。並列共振器１０３は、並列に接続された可変コンデンサ１３２およびインダクタ１３１ならびに寄生抵抗１３３からなる周波数可変タイプのものである。また、前段および後段のエミッタ接地増幅回路１０２、１０４は、カスコード増幅回路の一部となっている（特許文献１を参照）。
【０００３】
【数１】
2009273002.tif 000003
【０００４】
【数２】
2009273002.tif 000004
【０００５】
【数３】
2009273002.tif 000005
【０００６】
ここで、よく知られた数式１〜数式３が示すように、同調増幅回路１０１のノイズ除去性能を左右する３ｄＢ帯域幅ＢＷ１０１は、並列共振器１０３の寄生抵抗１３３、前段のエミッタ接地増幅回路１０２の出力インピーダンスＲｓおよび後段のエミッタ接地増幅回路１０４の入力インピーダンスＲＬに依存する。したがって、同調増幅回路１０１の３ｄＢ帯域幅ＢＷ１０１が広がるのを防止するためには、並列共振器１０３の寄生抵抗１３３の抵抗値を小さく設定、かつ、前段の増幅回路の出力インピーダンスＲｓおよび後段の増幅回路の入力インピーダンスＲＬをそれぞれ大きく設定することが好ましい。
【０００７】
【特許文献１】特開平４−２４９４１３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、図５に示すように、前段のエミッタ接地増幅回路１０２および後段のエミッタ接地増幅回路１０４については、周波数が高くなるほどその入力インピーダンスＲＬおよび出力インピーダンスＲｓがともに小さくなる傾向にある。特に、後段のエミッタ接地増幅回路１０４における周波数変化に対する入力インピーダンスＲＬの変化については、その傾向が顕著に現われる。そのため、図６に示すように、周波数が高くなるにつれて３ｄＢ帯域幅ＢＷ１０１が広がってしまい、ノイズ除去性能が低下してしまうという問題があった。
【０００９】
従来であれば、３ｄＢ帯域幅ＢＷ１０１が拡大する問題が生じたとしても、並列共振器１０３のインダクタ１３１、可変コンデンサ１３２および寄生抵抗１３３を適宜変更調整することにより、そのような問題を解消することができた。しかしながら、従来の同調増幅回路１０１を集積化すると、回路形成後にそのような調整が事実上不可能になるため、上記の問題点を解消することができない。
【００１０】
そこで、本発明はこれらの点に鑑みてなされたものであり、周波数が高くなってもノイズ除去性能を安定させることができる同調増幅回路を提供することを本発明の目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前述した目的を達成するため、本発明の同調増幅回路は、その第１の態様として、直列接続されたインダクタおよびコンデンサからなる直列共振器と、直列共振器の直近の前段に配置されているエミッタフォロア回路と、直列共振器の直近の後段に配置されているベース接地増幅回路とを備えていることを特徴としている。
【００１２】
本発明の第１の態様の同調増幅回路によれば、直列共振器を用いているので、同調増幅回路の３ｄＢ帯域幅を狭めるためには周波数が高くなったときに前段の増幅回路の出力インピーダンスおよび後段の増幅回路の入力インピーダンスがともに小さくなることが要求される。ここで、周波数が高くなると、後段のベース接地増幅回路の入力インピーダンスが大幅に小さくなり、前段のエミッタフォロア回路の出力インピーダンスはほぼ変化しない。そのため、周波数が高くなるにつれて３ｄＢ帯域幅が広がることを防止することができる。
【００１３】
本発明の第２の態様の同調増幅回路は、第１の態様の同調増幅回路において、直列共振器のコンデンサは、可変コンデンサであることを特徴としている。
【００１４】
本発明の第２の態様の同調増幅回路によれば、コンデンサの容量を変化させることによって、所望する任意の周波数を自由に選択することができる。
【００１５】
本発明の第３の態様の同調増幅回路は、第１または第２の態様の同調増幅回路において、少なくとも直列共振器のコンデンサ、エミッタフォロア回路およびベース接地増幅回路は、集積回路要素を用いて形成されていることを特徴としている。
【００１６】
本発明の第３の態様の同調増幅回路によれば、集積化したＴＶチューナ回路のパッケージ内にその一部品として組み込むことができる。
【００１７】
本発明の第４の態様の同調増幅回路は、第３の態様の同調増幅回路において、直列共振器のインダクタは、空芯コイル、チップインダクタまたは集積インダクタであることを特徴としている。
【００１８】
本発明の第４の態様の同調増幅回路によれば、所望するＱ値とそのサイズとのバランスを他のパッケージの性能およびサイズと比較しながら選択することができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の同調増幅回路によれば、周波数が高くなっても３ｄＢ帯域幅が広がらないので、同調増幅回路のノイズ除去性能が安定化するという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、図１を用いて、本発明の同調増幅回路１をその一実施形態により説明する。
【００２１】
図１は、本実施形態の同調増幅回路１の等価回路図を示している。本実施形態の同調増幅回路１は、携帯電話機などの小型携帯機器に搭載されるテレビジョン放送信号受信用同調増幅回路であり、小型携帯機器に搭載するために集積化されている。このような本実施形態の同調増幅回路１は、図１に示すように、エミッタフォロア回路２、直列共振器３およびベース接地増幅回路４を備えている。
【００２２】
エミッタフォロア回路２は、直列共振器３に最も近い前段に配置されている。このエミッタフォロア回路２はＮＰＮ型回路なので、トランジスタ２０のベースに定電圧源２１、そのコレクタに共通線２２、そのエミッタに定電流源２３を接続する。トランジスタ２０のベースは入力端子となり、そのエミッタは出力端子となる。エミッタフォロア回路２を形成する各要素としては、集積回路に内蔵する回路要素、すなわち集積回路要素が用いられている。
【００２３】
直列共振器３は、直列接続されたインダクタ３１およびコンデンサ３２からなる。また、直列共振器３は、コンデンサ３２によって生じた寄生抵抗３３を有している。インダクタ３１はエミッタフォロア回路２のエミッタ側に接続されている。インダクタ３１としては、空芯コイル、チップインダクタまたは集積インダクタが選択可能であるが、本実施形態においてはチップインダクタが選択されている。コンデンサ３２は、集積化された可変コンデンサであり、図示しない制御回路によりその容量値が自由に変更可能になっている。寄生抵抗３３は、コンデンサ３２によって生じるため、コンデンサ３２と直列に接続された表記となっている。
【００２４】
ベース接地増幅回路４は、直列共振器３に最も近い後段に配置されている。このベース接地増幅回路４はＮＰＮ型回路なので、トランジスタ４０のエミッタに寄生抵抗３３を介した直列共振器３のコンデンサ３２、そのコレクタに抵抗器４１を接続するとともに、トランジスタ４０のコレクタに接続された抵抗器４１およびそのベースを接地する。トランジスタ４０のエミッタは入力端子となり、そのコレクタは出力端子となる。ベース接地増幅回路４を形成する各要素としては、集積回路要素が用いられている。
【００２５】
次に、図１〜図３を用いて、本実施形態の同調増幅回路１の作用を説明する。ここで、図２は、本実施形態の直列共振器３における周波数の変化に対するエミッタフォロア回路２の出力インピーダンスＲｓの変化およびベース接地増幅回路４の入力インピーダンスＲＬの変化を示している。また、図３は、本実施形態の同調増幅回路１における周波数の変化に対する３ｄＢ帯域幅ＢＷ１の変化を示している。
【００２６】
本実施形態の同調増幅回路１においては、図１に示すように、前述の直列共振器３を段間として、その直近の前段にエミッタフォロア回路２が、また、その直近の後段にベース接地増幅回路４がそれぞれ配置されている。ここで、本実施形態は従来とは異なり、直列共振器３を用いているので、本実施形態の同調増幅回路１における３ｄＢ帯域幅ＢＷ１およびＱ値は、以下の数式４および数式５によって表される。
【００２７】
【数４】
2009273002.tif 000006
【００２８】
【数５】
2009273002.tif 000007
【００２９】
つまり、同調増幅回路１の３ｄＢ帯域幅ＢＷ１を狭めてノイズ除去特性を向上させるためには、周波数が高くなったときに、前段の増幅回路の出力インピーダンスＲｓおよび後段の増幅回路の入力インピーダンスＲＬがともに小さくなることが要求される。ここで、図２に示すように、後段のベース接地増幅回路４の入力インピーダンスＲＬは、周波数が高くなるにつれて大幅に小さくなる。また、前段のエミッタフォロア回路２の出力インピーダンスＲｓは、低周波数側において小さく、また、高周波数側に変化しても若干の上昇が見られるものの、その値はほとんど変化しない。そのため、図３に示すように、３ｄＢ帯域幅ＢＷ１は周波数が高くなるにつれてわずかに低下し、その後はほとんど変化せずに一定になる。すなわち、従来の３ｄＢ帯域幅ＢＷ１０１の変化と比較して、本実施形態の同調増幅回路１においては周波数が高くなるにつれて３ｄＢ帯域幅ＢＷ１が広がることを防止しすることができるので、良好なノイズ除去特性を得ることができる。
【００３０】
また、このような直列共振器３のコンデンサ３２、エミッタフォロア回路２およびベース接地増幅回路４は、集積回路要素を用いて形成されている。前述の通り、本実施形態においては、周波数が高くなっても３ｄＢ帯域幅ＢＷ１が広がらないので、３ｄＢ帯域幅ＢＷ１の狭小化のために各回路要素を調整することが完全に不要になる。つまり、各回路要素の変更調整が困難な集積化したＴＶチューナ回路のパッケージ内にその一部品として組み込むことができる。
【００３１】
なお、本実施形態における直列共振器３のコンデンサ３２としては、可変コンデンサが選択されている。可変コンデンサであればコンデンサ３２の容量を容易に変化させることができるので、所望する任意の周波数を自由に選択することができる。
【００３２】
また、直列共振器３のインダクタ３１としては、空芯コイル、チップインダクタまたは集積インダクタ（集積可能な小型インダクタ）が選択されている。これは、所望するＱ値とそのサイズとのバランスを他のパッケージの性能およびサイズと比較しながら選択することができる。例えば、空芯コイルを選択すれば最も高いＱ値を得ることが容易となり、チップインダクタを選択すれば高いＱ値を得つつ、空芯コイルよりもサイズダウンし、集積インダクタを選択すれば前述のコンデンサ３２などとともに集積化したＴＶチューナ回路のパッケージ内にその一部品として組み込むことができる。現状においては、チップインダクタを選択することにより、所望するＱ値とそのサイズとのバランスを最もうまく調整することができる。
【００３３】
すなわち、本実施形態の同調増幅回路１によれば、周波数が高くなっても３ｄＢ帯域幅ＢＷ１が広がらないので、同調増幅回路１のノイズ除去性能が安定するという作用を生じる。
【００３４】
なお、本発明は、前述した実施形態などに限定されるものではなく、必要に応じて種々の変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本実施形態の同調増幅回路を示す等価回路図
【図２】本実施形態の直列共振器における周波数の変化に対するエミッタフォロア回路の出力インピーダンスの変化およびベース接地増幅回路の入力インピーダンスの変化を示すグラフ
【図３】本実施形態の同調増幅回路における周波数の変化に対する３ｄＢ帯域幅の変化を示すグラフ
【図４】従来の同調増幅回路の一例を示す等価回路図
【図５】従来の並列共振器における周波数の変化に対するエミッタ接地増幅回路の出力インピーダンスの変化およびエミッタ接地増幅回路の入力インピーダンスの変化を示すグラフ
【図６】従来の同調増幅回路における周波数の変化に対する３ｄＢ帯域幅の変化を示すグラフ
【符号の説明】
【００３６】
１  同調増幅回路
２  エミッタフォロア回路
３  直列共振器
４  ベース接地増幅回路
【図１】
2009273002.tif 000008
【図２】
2009273002.tif 000009
【図３】
2009273002.tif 000010
【図４】
2009273002.tif 000011
【図５】
2009273002.tif 000012
【図６】
2009273002.tif 000013