(57)【要約】【課題】ＲＦ−ＡＧＣ動作を行った場合における感度抑圧の改善と歪み特性の改善とを両立させることができるようにする。【解決手段】第１のＬＮＡ３を含む第１の信号パスと、アンテナダンピング回路４および第２のＬＮＡ５を含む第２の信号パスとを並列に接続し、第１の信号パスおよび第２の信号パスの何れかに切り替えて受信信号のゲインを制御するようにし、受信信号のレベルが第１の閾値より大きいときは、アンテナダンピング回路４によって受信信号のレベルをいったん減衰させた後、第２のＬＮＡ５によって必要量だけ受信信号のレベルを増幅することにより、その減衰と増幅とのトータルで受信信号のゲインを制御することにより、第２のＬＮＡ５に入力される信号のレベルを小さくして、増幅時に信号の歪みが生じにくくなるようにする。【選択図】        図１
2009124189.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
受信した高周波信号を、制御信号に基づき可変設定された利得で増幅する第１の高周波増幅回路と、
上記受信した高周波信号を、制御信号に基づき可変設定された減衰度に制御する可変減衰回路と、
上記可変減衰回路に対して直列に接続され、上記可変減衰回路より出力された高周波信号を、制御信号に基づき可変設定された利得で増幅する第２の高周波増幅回路とを備え、
上記第１の高周波増幅回路を含む第１の信号パスと、上記可変減衰回路および上記第２の高周波増幅回路を含む第２の信号パスとを並列に接続し、
上記受信した高周波信号のレベルが所定の閾値以下のときは上記第１の信号パスを使用し、上記受信した高周波信号のレベルが上記所定の閾値より大きいときは上記第２の信号パスを使用して、上記受信した高周波信号のゲインを制御するようにしたことを特徴とする自動利得制御回路。
【請求項２】
上記受信した高周波信号を固定の減衰量だけ減衰させる固定減衰回路を上記第１の高周波増幅回路の入力段に更に備え、
上記固定減衰回路および上記第１の高周波増幅回路を含む第１の信号パスと、上記可変減衰回路および上記第２の高周波増幅回路を含む第２の信号パスとを並列に接続したことを特徴とする請求項１に記載の自動利得制御回路。
【請求項３】
上記受信した高周波信号を、制御信号に基づき可変設定された減衰度に制御する第２の可変減衰回路と、
上記第２の可変減衰回路に対して直列に接続されたバイパススイッチとを更に備え、
上記第１の高周波増幅回路を含む第１の信号パスと、上記可変減衰回路および上記第２の高周波増幅回路を含む第２の信号パスと、上記第２の可変減衰回路および上記バイパススイッチを含む第３の信号パスとを並列に接続し、
上記受信した高周波信号のレベルが第１の閾値以下のときは上記第１の信号パスを使用し、上記受信した高周波信号のレベルが上記第１の閾値より大きく第２の閾値以下のときは上記第２の信号パスを使用し、上記受信した高周波信号のレベルが上記第２の閾値より大きいときは上記第３の信号パスを使用して、上記受信した高周波信号のゲインを制御するようにしたことを特徴とする請求項１に記載の自動利得制御回路。
【請求項４】
上記受信した高周波信号を、制御信号に基づき可変設定された減衰度に制御する第２の可変減衰回路と、
上記第２の可変減衰回路に対して直列に接続されたバイパススイッチとを更に備え、
上記固定減衰回路および上記第１の高周波増幅回路を含む第１の信号パスと、上記可変減衰回路および上記第２の高周波増幅回路を含む第２の信号パスと、上記第２の可変減衰回路および上記バイパススイッチを含む第３の信号パスとを並列に接続したことを特徴とする請求項２に記載の自動利得制御回路。
【請求項５】
上記第１の高周波増幅回路および上記第２の高周波増幅回路はそれぞれ、入力信号を増幅するアンプとして動作するＭＯＳトランジスタと、
上記アンプの電流パスのオン／オフを制御するためのＭＯＳトランジスタとを備えることを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の自動利得制御回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は自動利得制御回路に関し、特に、可変利得の高周波増幅器および減衰器を備え、ラジオ受信機などの無線通信装置に大きなレベルの信号が入力されたときにおける信号の歪みを抑制するためのＡＧＣ動作を行う自動利得制御回路に用いて好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
通常、ラジオ受信機などの無線通信装置では、受信信号の利得を調整するためにＡＧＣ（Automatic Gain Control）回路が設けられている。ＲＦ（Radio Frequency）−ＡＧＣ回路は、アンテナで受信した高周波信号（ＲＦ信号）のゲインを調節して、当該受信信号のレベルを一定に保つようにするものである。ＲＦ−ＡＧＣは、アンテナダンピング回路での信号レベル減衰量やＬＮＡ（Low Noise Amplifier）等での信号レベル増幅量を制御することで実現できる。
【０００３】
ＲＦ−ＡＧＣ回路は、受信信号の電界強度が閾値より大きくないときは動作せず、受信信号のゲインを下げることはない。すなわち、ＬＮＡの最大利得で受信信号を増幅して出力する。しかし、アンテナに強電界の信号が入力されて電界強度が閾値を超えると、ＲＦ−ＡＧＣ回路が動作して受信信号のゲインを下げる（受信信号のレベルに応じて、ＬＮＡの増幅利得を下げたり、アンテナダンピング回路で信号レベルを減衰させたりする）ことにより、受信信号に歪みが生じるのを抑制する。
【０００４】
一般に、無線通信装置はアンテナ入力段にＬＮＡを備え、その後段にミキサ、ＢＰＦ、ＩＦアンプ、復調回路などの回路を複数段にわたって更に備えている。各段の回路でノイズ（信号の歪み）を生じるが、無線通信装置の初段に位置するＬＮＡのゲインが大きいほど、それより後段に接続されている回路の雑音指数の影響は小さくなり、ＬＮＡの雑音指数が全体の雑音指数に対して支配的になる。ところが、ＬＮＡのゲインを大きく設定すると、ＬＮＡのダイナミックレンジの制限などにより、歪み特性を悪化させてしまう不都合が生じる。
【０００５】
このような不都合を回避するために、ＬＮＡのバイパススイッチを設け、受信信号のレベルに応じてＬＮＡを使うかバイパスするかを切り替えられるようにした技術が提供されている（例えば、特許文献１，２参照）。この特許文献１，２に記載の技術では、減衰器（アンテナダンピング回路）とＬＮＡとが並列に接続され、アンテナダンピング回路とＬＮＡとの何れかを選択して使用することができるようになされている。
【特許文献１】特開平９−７２９５５号公報
【特許文献２】特開平１０−３２７０９１号公報
【０００６】
しかしながら、上記特許文献１，２に記載の従来技術では、アンテナダンピング回路およびＬＮＡの並列回路に対して切替スイッチが直列に接続されているため、切替スイッチのオン抵抗によりＬＮＡの雑音指数が悪化し、ＬＮＡの動作時に所望の入力感度を得ることができなくなってしまうという問題があった。このような問題を解決するために、本出願人は、アンテナダンピング回路とバイパススイッチとを直列に接続するとともに、その直列回路とＬＮＡとを並列に接続したＲＦ−ＡＧＣ回路を考案し、特許出願している（特許文献３）。
【特許文献３】特願２００６−１１８７４５号
【０００７】
図５は、特許文献３に記載のＲＦ−ＡＧＣ回路の構成を示す図である。図５において、ＬＮＡ１０１は、アンテナで受信された高周波信号を、第１のＡＧＣ信号に応じて可変設定された利得に従い低雑音で増幅する。アンテナダンピング回路１０２は、アンテナで受信された高周波信号を、第２のＡＧＣ信号に応じて可変設定された減衰度に制御する。バイパススイッチ１０３は、アンテナダンピング回路１０２に対して直列に接続されている。
【０００８】
また、ＬＮＡ１０１の入力ノードとアンテナダンピング回路１０２の入力ノードとが結線されるとともに、ＬＮＡ１０１の出力ノードとバイパススイッチ１０３の出力ノードとが結線されている。これにより、ＬＮＡ１０１と、アンテナダンピング回路１０２およびバイパススイッチ１０３から成る直列回路とが並列に接続されている。そして、バイパススイッチ１０３がオンのときはアンテナダンピング回路１０２のみが利得制御に使われ（ＬＮＡ１０１はオフとなる）、バイパススイッチ１０３がオフのときはＬＮＡ１０１のみが利得制御に使われるようになっている。
【０００９】
例えば、ＬＮＡ１０１の動作域を０〜２０[ｄＢ]、アンテナダンピング回路１０２の動作域を−２０〜０[ｄＢ]とすると、ＲＦ−ＡＧＣ回路の全体におけるＡＧＣレンジは４０[ｄＢ]となる。この場合、０[ｄＢ]以上のレベルの範囲内で受信信号を可変とするときはＬＮＡ１０１を使用し、当該ＬＮＡ１０１の利得を第１のＡＧＣ信号に基づき調整する。一方、０[ｄＢ]より小さいレベルの範囲内で受信信号を可変とするときはアンテナダンピング回路１０２を使用し、当該アンテナダンピング回路１０２の減衰量を第２のＡＧＣ信号に基づき調整する。
【００１０】
図６は、ＲＦ−ＡＧＣ回路への入力信号のレベルと出力信号のレベルとの相対関係を示した図である。図６に示すように、ＲＦ−ＡＧＣ回路に入力される受信信号のレベルＶｉが所定の閾値より小さい領域では、ＡＧＣ動作は行われず、受信信号はＬＮＡ１０１の最大利得で増幅されて出力される。このため、ＲＦ−ＡＧＣ回路の入力信号レベルＶｉと出力信号レベルＶｏとはほぼ比例関係にある。
【００１１】
これに対して、受信信号のレベルＶｉが所定の閾値より大きい領域ではＡＧＣ動作が行われ、ＲＦ−ＡＧＣ回路の入力信号レベルＶｉが大きくなっても出力信号レベルＶｏがほぼ一定となるように、ＬＮＡ１０１およびアンテナダンピング回路１０２によって受信信号に対するゲインが制御される。図６では、受信信号のレベルＶｉに関してＡＧＣ動作をさせるか否かの境界を定める閾値、すなわち、ＡＧＣ動作を開始させる受信信号のレベル（以下、「ＡＧＣ開始レベル」と呼ぶ）として、２種類の閾値ＶＡ，ＶＢを想定した場合の特性を示している。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
図５のようなＡＧＣ回路は、受信信号の中に含まれる妨害波のレベルを小さくするのに有効である。例えば、強力な妨害波が入ってきたときに受信信号のゲインを下げることにより、妨害波の信号レベルが小さくなるようにすることができる。しかし、ゲインを下げる対象とする受信信号の中には、雑音となる妨害波の信号だけでなく、希望周波数の信号も含まれる。よって、希望周波数の信号レベルが小さいときにＡＧＣ回路を動作させると、元々小さい希望周波数の信号レベルが更に小さくなってしまう。その結果、希望局の受信感度が著しく低下するといった感度抑圧の問題が生じてしまう。
【００１３】
この感度抑圧の問題を避けるためには、ＡＧＣ開始レベルを大きくする（例えば、図６の例で大きい方の閾値ＶＢをＡＧＣ開始レベルとして用いる）必要がある。しかしながら、ＡＧＣ開始レベルを大きくすると、ＬＮＡ１０１のダイナミックレンジを越えるレベルの受信信号がＬＮＡ１０１に入力されるため、信号の歪み特性、特に相互変調歪み特性が悪化してしまう。つまり、ＡＧＣ開始レベルが小さいと感度抑圧の問題が発生し、ＡＧＣ開始レベルが大きいと歪み特性が悪化してしまうという問題があった。
【００１４】
本発明は、このような問題を解決するために成されたものであり、ＡＧＣ動作を行った場合における感度抑圧の改善と歪み特性の改善とを両立させることができるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記した課題を解決するために、本発明では、第１の高周波増幅回路を含む第１の信号パスと、可変減衰回路および第２の高周波増幅回路から成る直列回路を含む第２の信号パスとを並列に接続し、第１の信号パスおよび第２の信号パスの何れかに切り替えて受信信号のゲインを制御するようにしている。具体的には、受信信号のレベルが所定の閾値以下のときは第１の信号パスを使用し、受信信号のレベルが所定の閾値より大きいときは第２の信号パスを使用して受信信号のゲインを制御する。
【発明の効果】
【００１６】
上記のように構成した本発明によれば、受信信号のレベルが所定の閾値以下のときは、第１の信号パスに含まれる第１の高周波増幅回路の増幅利得が下げられることによって受信信号のゲインが制御される。また、受信信号のレベルが所定の閾値より大きいときは、第２の信号パスに含まれる可変減衰回路によって受信信号のレベルがいったん減衰された後、第２の高周波増幅回路によって必要量だけ受信信号のレベルが増幅されることにより、その減衰と増幅とのトータルで受信信号のゲインが制御される。
【００１７】
一般に、受信信号のレベルが大きくなるほど、それを高周波増幅回路でそのまま増幅すると信号に歪みが生じやすくなる。これに対して本発明によれば、受信信号のレベルが所定の閾値より大きくなったときは、その受信信号のレベルが可変減衰回路によって減衰された後、第２の高周波増幅回路によって必要量だけ増幅される。このため、第２の高周波増幅回路に入力される信号のレベルは比較的小さくなっており、これを増幅しても信号の歪みは生じにくくなる。これにより、感度抑圧を抑制するためにＡＧＣ開始レベルを大きくした場合でも、大レベルの受信信号が入力されたときの歪み特性が悪化してしまうことを抑制することができ、感度抑圧の改善と歪み特性の改善とを両立させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
（第１の実施形態）
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、第１の実施形態による自動利得制御回路（ＲＦ−ＡＧＣ回路２０）および当該ＲＦ−ＡＧＣ回路２０を適用したラジオ受信機の全体構成例を示す図である。
【００１９】
図１に示すように、本実施形態によるラジオ受信機は、アンテナ１、バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）２、第１のＬＮＡ３、アンテナダンピング回路４、第２のＬＮＡ５、周波数変換回路６、ＢＰＦ７、ＩＦアンプ８、第１のＡ／Ｄ変換回路９、ＡＧＣアンプ１０、第２のＡ／Ｄ変換回路１１、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）１２およびインタフェース回路１３を備えて構成されている。これらの構成（アンテナ１を除く）は、例えばＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）プロセスにより１つの半導体チップに集積されている。
【００２０】
ＢＰＦ２は、アンテナ１で受信した放送波信号のうち特定の周波数帯域における放送波信号を選択的に出力する。このＢＰＦ２は、比較的広帯域の通過域を有し、希望周波数帯域を含む放送信号を通過させる。第１のＬＮＡ３は、本発明の第１の高周波増幅回路に相当するものであり、ＢＰＦ２を通過した高周波信号を低雑音で増幅する。第１のＬＮＡ３の利得は、インタフェース回路１３より供給される第１のＡＧＣ信号に応じて可変設定される。
【００２１】
アンテナダンピング回路４は、本発明の可変減衰回路に相当するものであり、ＢＰＦ２を通過した高周波信号を、インタフェース回路１３より供給される第３のＡＧＣ信号に応じて可変設定された減衰度に制御する。本実施形態のアンテナダンピング回路４は、例えば可変抵抗回路により構成されている。可変抵抗回路は、Ｎ個（Ｎは２以上の整数）の抵抗素子と、当該Ｎ個の抵抗素子の中から何れかを選択するためのＮ個のスイッチとを備える。Ｎ個の抵抗素子の抵抗値は互いに異なっている。Ｎ個のスイッチのどれをオンとするかは、インタフェース回路１３より供給される第３のＡＧＣ信号に応じて制御される。このように構成したアンテナダンピング回路４では、Ｎ個のスイッチの何れかをオンとすることにより、減衰量を可変とすることができる。
【００２２】
第２のＬＮＡ５は、本発明の第２の高周波増幅回路に相当するものであり、アンテナダンピング回路４に対して直列に接続されている。この第２のＬＮＡ５は、アンテナダンピング回路４より出力された高周波信号を、インタフェース回路１３より供給される第２のＡＧＣ信号に基づき可変設定された利得に従い低雑音で増幅する。
【００２３】
以上の第１のＬＮＡ３、アンテナダンピング回路４および第２のＬＮＡ５によって、第１の実施形態によるＲＦ−ＡＧＣ回路２０が構成されている。図１に示すように、第１の実施形態によるＲＦ−ＡＧＣ回路２０は、第１のＬＮＡ３を含む第１の信号パスと、アンテナダンピング回路４および第２のＬＮＡ５を含む第２の信号パスとを有し、両信号パスを並列に接続している。具体的には、第１のＬＮＡ３の入力ノードと、アンテナダンピング回路４および第２のＬＮＡ５から成る直列回路の入力ノードとを結線するとともに、第１のＬＮＡ３の出力ノードと当該直列回路の出力ノードとを結線することにより、第１のＬＮＡ３を含む第１の信号パスと、アンテナダンピング回路４および第２のＬＮＡ５から成る直列回路を含む第２の信号パスとを並列に接続している。
【００２４】
このような第１の信号パスと第２の信号パスとを有するＲＦ−ＡＧＣ回路２０において、アンテナ１で受信した高周波信号のレベルが第１の閾値以下のときは第１の信号パスを使用し、高周波信号のレベルが第１の閾値より大きいときは第２の信号パスを使用して、高周波信号のゲインを制御するようにしている。ここで、高周波信号のレベルが第１の閾値よりも更に小さいＡＧＣ開始レベル以下の場合は、ＡＧＣ動作は行わない。一方、受信信号のレベルがＡＧＣ開始レベルより大きく第１の閾値以下のときは第１の信号パスでＡＧＣ動作を行い、受信信号のレベルが第１の閾値より大きいときは第２の信号パスでＡＧＣ動作を行う。
【００２５】
例えば、第１のＬＮＡ３および第２のＬＮＡ５のダイナミックレンジが共に２０[ｄＢ]で、ＲＦ−ＡＧＣ回路２０の全体におけるＡＧＣレンジが−２０〜２０[ｄＢ]の４０[ｄＢ]であるとき、第１の信号パスの動作域を１０〜２０[ｄＢ]、第２の信号パスの動作域を−２０〜１０[ｄＢ]とする。すなわち、アンテナ１で受信した高周波信号のレベルが第１の閾値以下で、当該高周波信号を１０〜２０[ｄＢ]の範囲内で増幅するときは第１の信号パスを使用する。一方、アンテナ１で受信した高周波信号のレベルが第１の閾値より大きくて、当該高周波信号を０〜１０[ｄＢ]の範囲内で増幅するときおよび−２０〜０[ｄＢ]の範囲内で減衰させるときは第２の信号パスを使用する。
【００２６】
例えば、受信した高周波信号を５[ｄＢ]増幅するときは、例えばアンテナダンピング回路４で高周波信号を−１０[ｄＢ]だけ減衰させた後、第２のＬＮＡ５で１５[ｄＢ]増幅することにより、減衰と増幅とのトータルで高周波信号を５[ｄＢ]増幅する。また、受信した高周波信号を−１０[ｄＢ]減衰させるときは、例えばアンテナダンピング回路４で高周波信号を−１０[ｄＢ]だけ減衰させて、第２のＬＮＡ５で増幅しない（増幅利得を０      [ｄＢ]にする）ことにより、減衰と増幅とのトータルで高周波信号を−１０[ｄＢ]減衰させる。
【００２７】
ＲＦ−ＡＧＣ回路２０の第１の信号パスまたは第２の信号パスを通過した高周波信号は、周波数変換回路６に供給される。周波数変換回路６は、ＲＦ−ＡＧＣ回路２０から供給される高周波信号と、図示しない局部発振回路から供給される局部発振信号とを混合し、周波数変換を行って中間周波信号を生成して出力する。ＢＰＦ７は、周波数変換回路６より供給された中間周波信号に対して帯域制限を行って、希望周波数の１局のみが含まれる狭帯域の中間周波信号を抽出する。
【００２８】
ＩＦアンプ８は、ＢＰＦ７より出力された狭帯域の（希望波のみが含まれている）中間周波信号を増幅する。第１のＡ／Ｄ変換回路９は、ＩＦアンプ８より出力された中間周波信号をアナログ−デジタル変換する。このようにしてデジタルデータとされた中間周波信号は、ＤＳＰ１２に入力される。ＤＳＰ１２は、第１のＡ／Ｄ変換回路９より入力された狭帯域デジタル中間周波信号をベースバンド信号に復調して出力する。
【００２９】
ＡＧＣアンプ１０は、周波数変換回路６より出力された広帯域の（希望波および妨害波の双方が含まれている）中間周波信号を増幅する。第２のＡ／Ｄ変換回路１１は、ＡＧＣアンプ１０より出力された中間周波信号をアナログ−デジタル変換する。このようにしてデジタルデータとされた中間周波信号は、ＤＳＰ１２に入力される。
【００３０】
ＤＳＰ１２は、第２のＡ／Ｄ変換回路１１より入力された広帯域デジタル中間周波信号のレベルを検出する。上述したように、広帯域デジタル中間周波信号には希望波および妨害波の双方が含まれており、これはアンテナ１で受信された高周波信号と同じである。したがって、広帯域デジタル中間周波信号のレベルは、アンテナ１で受信された高周波信号のレベル（受信信号のレベル）に相当する。ＤＳＰ１２は、当該受信信号の検出レベルに応じて第１のＬＮＡ３および第２のＬＮＡ５の利得とアンテナダンピング回路４の減衰量とを制御するための制御データを生成する。そして、これらの制御データをインタフェース回路１３に出力する。
【００３１】
インタフェース回路１３は、ＤＳＰ１２から供給される制御データに従って第１〜第３のＡＧＣ信号を生成し、これらを第１のＬＮＡ３、アンテナダンピング回路４および第２のＬＮＡ５に供給することにより、各ＬＮＡ３，５の増幅利得およびアンテナダンピング回路４の減衰量を制御する。また、インタフェース回路１３は、ＤＳＰ１２から供給される制御データに従って制御信号ＬＮＡＢＰ（図２に図示する）を生成し、これをＬＮＡ３，５に供給することにより、ＬＮＡ３，５のオン／オフを制御する。
【００３２】
図２は、本実施形態による第１のＬＮＡ３の構成例を示す図である。なお、第２のＬＮＡ５もこれと同様に構成されるので、ここでは説明を割愛し、第１のＬＮＡ３の構成についてのみ説明する。図２に示すように、第１のＬＮＡ３は、利得を可変とするために、可変抵抗回路３１を備えている。この可変抵抗回路３１は、並列接続したＭ個（Ｍは２以上の整数。図２の例ではＭ＝４）の抵抗素子Ｒ１１，Ｒ１２，Ｒ１３，Ｒ１４と、当該４個の抵抗素子Ｒ１１〜Ｒ１４の中から何れかを選択するためのＭ個（＝４個）のスイッチＳＷ１１，ＳＷ１２，ＳＷ１３，ＳＷ１４とを備えている。４個の抵抗素子Ｒ１１〜Ｒ１４の抵抗値は互いに異なっている。インタフェース回路１３から第１のＬＮＡ３に供給される第１のＡＧＣ信号は、スイッチＳＷ１１〜ＳＷ１４の何れかをオンにするための制御信号ＰＧ１〜ＰＧ４を含んでいる。
【００３３】
４個の抵抗素子Ｒ１１〜Ｒ１４と４個のスイッチＳＷ１１〜ＳＷ１４とはそれぞれ直列接続されており、それぞれの直列回路が並列に接続されている。これにより、何れか１つのスイッチをオンとすることにより、負荷抵抗として使用する抵抗素子を選択するようになっている。例えば、１番目のスイッチＳＷ１１をオンにすると、１番目の抵抗素子Ｒ１１が電源ＶＤＤと出力端子ＯＵＴとの間に負荷抵抗として接続されることになる。また、２番目のスイッチＳＷ１２をオンにすると、２番目の抵抗素子Ｒ１２が電源ＶＤＤと出力端子ＯＵＴとの間に負荷抵抗として接続されることになる。このように第１のＬＮＡ３の利得は、抵抗素子Ｒ１１〜Ｒ１４の接続を切り替えることによって可変とする。
【００３４】
この可変抵抗回路３１と電源ＶＤＤとの間には、ｐＭＯＳトランジスタＰ１が接続されている。また、可変抵抗回路３１とグランドＧＮＤとの間には、第１のｎＭＯＳトランジスタＮ１、第２のｎＭＯＳトランジスタＮ２および第４のＮＭＯＳトランジスタＮ４が接続されている。ここで、第１のｎＭＯＳトランジスタＮ１は、ソース接地アンプとして動作する。第４のｎＭＯＳトランジスタＮ４は、ソース接地アンプＮ１に対してカスコード接続され、そのドレインが周波数変換回路６への出力端子ＯＵＴに接続されている。また、第２のｎＭＯＳトランジスタＮ２は、ソース接地アンプＮ１に対して直列接続され、そのソースがグランドＧＮＤに接続されている。
【００３５】
ｐＭＯＳトランジスタＰ１および第２のｎＭＯＳトランジスタＮ２は、第１のＬＮＡ３をバイパスするか否かについて制御する（すなわち、アンプＮ１，Ｎ４の電流パスのオン／オフを制御する）ためのものである。また、第１のＬＮＡ３をバイパスするか否かについて制御するために、第３のｎＭＯＳトランジスタＮ３およびインバータＩＮＶが更に設けられている。第３のｎＭＯＳトランジスタＮ３は、そのドレインが第４のｎＭＯＳトランジスタＮ４のゲートに接続され、ソースがグランドＧＮＤに接続されている。
【００３６】
図１のインタフェース回路１３から出力される制御信号ＬＮＡＢＰは、ｐＭＯＳトランジスタＰ１のゲートおよび第３のｎＭＯＳトランジスタＮ３のゲートに印加されるとともに、インバータＩＮＶを介して第２のｎＭＯＳトランジスタＮ２のゲートに印加される。
【００３７】
第１の信号パスを使用するときは、第１のＬＮＡ３をオンとし、第２のＬＮＡ５をオフとする。第１のＬＮＡ３をオンとするために、制御信号ＬＮＡＢＰはＬｏｗレベルの信号とする。これにより、第２のｎＭＯＳトランジスタＮ２がオン、第３のｎＭＯＳトランジスタＮ３がオフ、ｐＭＯＳトランジスタＰ１がオンとなることにより、ソース接地アンプＮ１のソースがグランドＧＮＤに第２のｎＭＯＳトランジスタＮ２を通じて接地され、ＢＰＦ２より入力された信号がソース接地アンプＮ１で増幅される。そして、増幅された信号が、ソース接地アンプＮ１にカスコード接続された第４のｎＭＯＳトランジスタＮ４を介して周波数変換回路６に出力される。
【００３８】
一方、第２の信号パスを使用するときは、第１のＬＮＡ３をオフとし、第２のＬＮＡ５をオンとする。第１のＬＮＡ３をオフとするために、制御信号ＬＮＡＢＰはＨｉｇｈレベルの信号とする。これにより、第２のｎＭＯＳトランジスタＮ２がオフ、第３のｎＭＯＳトランジスタＮ３がオン、ｐＭＯＳトランジスタＰ１がオフとなり、ＢＰＦ２より入力された信号は、アンテナダンピング回路４と第２のＬＮＡ５とを通じて周波数変換回路６に出力される。
【００３９】
このとき、第２のｎＭＯＳトランジスタＮ２がオフ、第３のｎＭＯＳトランジスタＮ３がオンとなっているので、ソース接地アンプＮ１のソースはフローティング状態となり、ソース接地アンプＮ１が直流的にオフとなる。第２のｎＭＯＳトランジスタＮ２をオフにしないと、ソース接地アンプＮ１のゲート−ソース間にバイアスがかかり、ソース接地アンプＮ１はダイオード的に働いて、このダイオードの非直線歪が入力ダイナミックレンジを悪化させてしまう。第２のｎＭＯＳトランジスタＮ２をオフにすることで、このような不都合を回避することができる。
【００４０】
上記のように構成したＲＦ−ＡＧＣ回路２０において、ＡＧＣ動作を開始させるための閾値となるＡＧＣ開始レベルには、例えば、図６の例で大きい方の閾値ＶＢを用いる。このようにＡＧＣ開始レベルを大きい値に設定することで、受信感度の抑圧を抑制することができる。
【００４１】
また、第１の信号パスを使用するか第２の信号パスを使用するかの境界を定める第１の閾値として、ＡＧＣ開始レベル（閾値ＶＢ）よりも大きい値を用いる。これにより、受信信号のレベルがＡＧＣ開始レベルより大きく第１の閾値以下のときは第１の信号パスでＡＧＣ動作が行われる。すなわち、第１の信号パスに含まれる第１のＬＮＡ３の増幅利得が下げられることによって受信信号のゲインが制御される。
【００４２】
一方、受信信号のレベルが第１の閾値より大きいときは第２の信号パスでＡＧＣ動作が行われる。すなわち、第２の信号パスに含まれるアンテナダンピング回路４によって受信信号のレベルがいったん減衰された後、第２のＬＮＡ５によって必要量だけ受信信号のレベルが増幅されることにより、その減衰と増幅とのトータルで受信信号のゲインが制御される。
【００４３】
このため、第２のＬＮＡ５に入力される信号のレベルは比較的小さくなっており、これを増幅しても信号の歪みは生じにくくなる。これにより、感度抑圧を抑制するためにＡＧＣ開始レベルを大きくした場合でも、大きなレベルの受信信号が入力されたときの歪み特性が悪化してしまうことを抑制することができ、感度抑圧の改善と歪み特性の改善とを両立させることができる。
【００４４】
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態を図面に基づいて説明する。図３は、第２の実施形態によるＲＦ−ＡＧＣ回路３０の構成例を示す図である。このＲＦ−ＡＧＣ回路３０は、図１に示すラジオ受信機において、ＲＦ−ＡＧＣ回路２０の代わりに使用する。
【００４５】
図３に示すように、第２の実施形態によるＲＦ−ＡＧＣ回路３０は、第１のＬＮＡ３、アンテナダンピング回路４および第２のＬＮＡ５に加えて、固定減衰回路１４を備えている。固定減衰回路１４は、ＢＰＦ２を通過した高周波信号を固定の減衰量だけ減衰させるものであり、第１のＬＮＡ３の入力段（ＢＰＦ２と第１のＬＮＡ３との間）に接続されている。すなわち、第１の信号パスは、固定減衰回路１４および第１のＬＮＡ３により構成されている。
【００４６】
固定減衰回路１４は、第１のＬＮＡ３の入力段に当たるノードとグランドＧＮＤとの間に直列に接続されたコンデンサＣおよびスイッチＳＷにより構成されている。スイッチＳＷは、インタフェース回路１３から供給される第４のＡＧＣ信号に基づいて、第１のＬＮＡ３がオンのときにオフとなり、第１のＬＮＡ３がオフのときにオンとなるように制御される。
【００４７】
第１のＬＮＡ３がオフのときは、当該第１のＬＮＡ３を構成する素子自体は動作していないが、第１のＬＮＡ３に大きなレベルの信号が加わると、歪みの影響を若干受けてしまう。そこで、第１のＬＮＡ３の前段に固定減衰回路１４を設けて、受信信号のレベルを減衰させることにより、歪み特性を更に改善することができる。
【００４８】
（第３の実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態を図面に基づいて説明する。図４は、第３の実施形態によるＲＦ−ＡＧＣ回路４０の構成例を示す図である。このＲＦ−ＡＧＣ回路４０は、図１に示すラジオ受信機において、ＲＦ−ＡＧＣ回路２０の代わりに使用する。
【００４９】
図４に示すように、第３の実施形態によるＲＦ−ＡＧＣ回路４０は、第１のＬＮＡ３、アンテナダンピング回路４および第２のＬＮＡ５に加えて、第２のアンテナダンピング回路１５およびバイパススイッチ１６を備えている。第２のアンテナダンピング回路１５は、本発明の第２の可変減衰回路に相当するものであり、ＢＰＦ２を通過した高周波信号を、第５のＡＧＣ信号に基づき可変設定された減衰度に制御する。バイパススイッチ１６は第２のアンテナダンピング回路１５に対して直列に接続されており、インタフェース回路１３より供給される第６のＡＧＣ制御信号に応じてオン／オフが切り替えられる。
【００５０】
第２のアンテナダンピング回路１５およびバイパススイッチ１６の直列回路によって、第３の信号パスが形成されている。すなわち、第３の実施形態によるＲＦ−ＡＧＣ回路４０は、第１のＬＮＡ３を含む第１の信号パスと、アンテナダンピング回路４および第２のＬＮＡ５を含む第２の信号パスと、第２のアンテナダンピング回路１５およびバイパススイッチ１６を含む第３の信号パスとを有し、これらを並列に接続して構成されている。
【００５１】
第３の実施形態では、ＤＳＰ１２において検出される受信信号のレベルが第１の閾値以下のときは第１の信号パスを使用し、受信信号のレベルが第１の閾値より大きく第２の閾値以下のときは第２の信号パスを使用し、受信信号のレベルが第２の閾値より大きいときは第３の信号パスを使用して、受信信号のゲインを制御する。
【００５２】
このように、受信信号のレベルが第２の閾値以上で非常に大きいときは、第２のアンテナダンピング回路１５による減衰だけで受信信号のゲインを調整する第３の信号パスを設けることにより、ＬＮＡにおける信号増幅に伴う歪みの発生を更に効果的に抑止することができ、歪み特性を更に改善することができる。
【００５３】
なお、ここでは図１に示したＲＦ−ＡＧＣ回路２０の構成に対して第３の信号パスを追加する例について説明したが、図３に示したＲＦ−ＡＧＣ回路３０の構成に対して第３の信号パスを追加するようにしても良い。
【００５４】
上記第１〜第３の実施形態では、受信信号のレベルとして、希望波および妨害波の両方を含む広帯域中間周波信号のレベルを検出し、この検出レベルに応じてＡＧＣ動作を制御する例について説明したが、これに限定されない。例えば、広帯域中間周波信号のレベルに加えて、希望波のみが含まれる狭帯域中間周波信号のレベルを受信信号のレベルとして検出し、これらの検出レベルに応じてＡＧＣ動作を制御するようにしても良い。
【００５５】
例えば第１の実施形態において、広帯域中間周波信号のレベルが第１の閾値以上であっても、狭帯域中間周波信号のレベル（希望波のレベル）が所定の閾値以下のときは、アンテナダンピング回路４による減衰動作によって希望波のレベルが更に小さくなって受信感度が悪化しないように、第１の信号パスを使用してＡＧＣ動作を行うようにしても良い。
【００５６】
その他、上記実施形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の一例を示したものに過ぎず、これによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその精神、またはその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。
【産業上の利用可能性】
【００５７】
本発明は、可変利得の高周波増幅回路および減衰回路を備えた自動利得制御回路に有用である。この自動利得制御回路は、例えば、ラジオ受信機、テレビジョン受像機、携帯電話機などの無線通信装置に適用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】第１の実施形態による自動利得制御回路（ＲＦ−ＡＧＣ回路）および当該ＲＦ−ＡＧＣ回路を適用したラジオ受信機の全体構成例を示す図である。
【図２】本実施形態による第１のＬＮＡの構成例を示す図である。
【図３】第２の実施形態によるＲＦ−ＡＧＣ回路の構成例を示す図である。
【図４】第３の実施形態によるＲＦ−ＡＧＣ回路の構成例を示す図である。
【図５】従来のＲＦ−ＡＧＣ回路の構成例を示す図である。
【図６】従来のＲＦ−ＡＧＣ回路への入力信号のレベルと出力信号のレベルとの相対関係を示した図である。
【符号の説明】
【００５９】
３  第１のＬＮＡ
４  アンテナダンピング回路
５  第２のＬＮＡ
１４  固定減衰回路
１５  第２のアンテナダンピング回路
１６  バイパススイッチ
２０，３０，４０  ＲＦ−ＡＧＣ回路
【図１】
2009124189.tif 000003
【図２】
2009124189.tif 000004
【図３】
2009124189.tif 000005
【図４】
2009124189.tif 000006
【図５】
2009124189.tif 000007
【図６】
2009124189.tif 000008