JPH04269005A - 負帰還増幅器 - Google Patents

負帰還増幅器

Info

Publication number
JPH04269005A
JPH04269005A JP3049891A JP3049891A JPH04269005A JP H04269005 A JPH04269005 A JP H04269005A JP 3049891 A JP3049891 A JP 3049891A JP 3049891 A JP3049891 A JP 3049891A JP H04269005 A JPH04269005 A JP H04269005A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
negative feedback
amplifier
gain
feedback amplifier
distortion
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP3049891A
Other languages
English (en)
Other versions
JP3117229B2 (ja
Inventor
Tsuneo Tokumitsu
恒雄 徳満
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NTT Inc
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Telegraph and Telephone Corp filed Critical Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority to JP03030498A priority Critical patent/JP3117229B2/ja
Publication of JPH04269005A publication Critical patent/JPH04269005A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3117229B2 publication Critical patent/JP3117229B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Amplifiers (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、利得を一定に保持する
とともに、歪を低減して線形性を向上させた負帰還増幅
器に関する。
【0002】
【従来の技術】図6は、従来の帰還増幅器の基本構成を
示すブロック図である。図において、帰還増幅器は、増
幅器10とその入出力間を接続する帰還回路21とによ
り構成される。ここで、入力電圧をVi 、出力電圧を
Vo、増幅器10の電圧増幅度をA、帰還回路21の伝
達関数をB1 とすると、帰還増幅器の電圧利得Gは、
G=A/(1−AB1)   となる。負帰還の場合は、│1−AB1 │>1である
【0003】したがって、図6に示す帰還増幅器を負帰
還増幅器とした場合には、増幅器10が入力電圧Vi 
と出力電圧Vo との間に Vo =AVi+DVi2  なる2次の非線形性を有していれば、歪出力電圧VH 
は、 VH=DVi2+AB1VH  (1−AB1)VH =DVi2 であり、ゆえに VH =DVi2 /(1−AB1) となるので、負帰還により歪は、 1/(1−AB1) に抑圧されたことになる。すなわち、負帰還による利得
低下分だけ歪率が改善される。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の負帰還
増幅器では、歪率改善のために帰還量B1 を大きくす
ると利得が低下し、この負帰還増幅器を用いた装置にお
ける諸元が達成できなくなる。すなわち、利得と歪特性
とを独立に設計することができず、歪特性の改善効果は
所定の利得を満たす範囲に限られていた。
【0005】また、利得および歪特性の大幅な改善を同
時に達成しようとすれば、主増幅器を構成するトランジ
スタのサイズを数倍程度大きくする必要があり、回路形
状の大型化と消費電力の大幅な増加が避けられなかった
。本発明は、トランジスタのサイズおよび利得を一定に
保持したままで3次混変調歪特性を大幅に改善し、利得
と歪特性とを独立に設計することができる負帰還増幅器
を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、信号入力端子
から入力される信号を増幅する増幅手段と、前記増幅手
段の出力端子の信号を前記増幅手段の入力端子に帰還す
る帰還手段とを備えた負帰還増幅器において、前記信号
入力端子と前記増幅手段の入力端子との間、および前記
帰還手段と前記増幅手段の入力端子との間に、入力信号
および帰還信号に線形の減衰を与える線形減衰手段を接
続したことを特徴とする。
【0007】
【作用】本発明は、減衰手段の減衰比をnとすれば、入
力信号電圧Vi がnVi に変換されて増幅手段の入
力端子に印加され、増幅された一部の出力信号が帰還手
段を介して減衰手段に帰還される構成である。ここで、
本発明の負帰還増幅器の利得は、従来の負帰還増幅器に
おいて増幅手段の利得AをnAに変換した場合に等しい
ので、本発明における帰還手段による帰還量をB2 と
すれば、 nA/(1−nAB2 ) となる。この利得が、従来の負帰還増幅器の利得である
A/(1−AB1 ) を確保し、かつ歪出力電圧を小さくするには、減衰比n
を1より小さい値にすればよい。
【0008】すなわち、歪を発生する増幅手段には入力
信号電圧のn倍の小さい電圧が印加されるので、2次の
歪率をn倍に小さくできるとともに、負帰還の帰還量B
2 を少なくすることにより、負帰還増幅器としての利
得を確保することができる。また、3次混変調歪はその
歪率で2度の非線形効果を受けるので、さらにn2 倍
に小さくすることができる。
【0009】
【実施例】図1は、本発明の負帰還増幅器の基本構成を
示すブロック図である。図において、本発明の負帰還増
幅器は、主増幅部を構成する増幅器10および減衰器3
0と、その入出力間を接続する帰還回路22とにより構
成される。ここで、入力電圧をVi 、出力電圧をVo
 、増幅器10の電圧増幅度をA、帰還回路22の伝達
関数をB2 、減衰器30の減衰比をnとすると、Vo
 =nAVi+nAB2Vo  (1−nAB2)Vo=nAVi  であるので、負帰還増幅器の電圧利得Gは、G=Vo/
Vi=nA/(1−nAB2)  となる。ここで、主
増幅部(増幅器10および減衰器30)が入力電圧Vi
と出力電圧Vo との間にVo =AVi+DVi2  なる2次の非線形性を有していれば、歪出力電圧VH 
は、 VH=D(nVi)2+nAB2VH (1−AB2)
VH =DVi2 であり、ゆえに VH =DVi2 n2/(1−nAB2)となるので
、負帰還により歪は、 n2/(1−nAB2) に抑圧されたことになる。すなわち、歪は、減衰器30
による抑圧分n2と、負帰還による抑圧分1/(1−n
AB2) の積だけ抑圧される。
【0010】表1は、従来の負帰還増幅器と本発明の負
帰還増幅器の利得および歪を比較して表したものである
【0011】
【表1】
【0012】ここで、従来の負帰還増幅器と本発明の負
帰還増幅器の利得が同一である条件は、
【0013】
【数1】
【0014】である。また、2次歪の総合の抑圧比が本
発明の負帰還増幅器により改善される条件は、
【001
5】
【数2】
【0016】である。したがって、これらの条件を満た
す減衰比nの条件は、 n<1 となる。すなわち、増幅器10の前段に減衰比n(n<
1)の減衰器30を挿入することにより、利得を一定に
したまま歪出力電圧を低減することができる。このとき
、利得を一定に保持する条件は、(1) 式から
【00
17】
【数3】
【0018】と書き換えることができ、A<0であるか
ら、 B2−B1<0 となる。すなわち、帰還回路22の伝達関数(帰還量)
B2 が小さくなって利得を一定に保持できることがわ
かる。ここで、利得が同一になるときの2次歪の総合の
抑圧比は、図6に示す従来構成の帰還回路伝達関数B1
 を用いて n/(1−AB1) と表すことができる。すなわち、従来構成と利得同一と
した場合には、2次の歪率をn倍(n<1)に小さくす
ることができる。したがって、複数のキャリアを同時に
増幅する際に発生する3次混変調歪については、2次の
歪率の改善効果を2度受けることになるので、従来構成
に比べてn2 倍(n<1)に小さくすることができる
【0019】図2は、本発明の負帰還増幅器の第一実施
例の構成を示すブロック図である。図において、本実施
例では、キャパシタ31,32を用いた分圧回路により
減衰器30aを構成することを特徴とする。ここで、各
キャパシタ31,32の容量をC1 ,C2 とする。 したがって、増幅器10への入力電圧nVi は減衰器
30aにより、
【0020】
【数4】
【0021】となる。ここで、n<1であるので、(3
) 式を満たすように B2−B1=C2/AC1  に基づいて帰還回路22の伝達関数B2 を設定すれば
、従来の負帰還増幅器と同一利得でかつ3次混変調歪を
n2 倍(n<1)に抑圧することができる。図3は、
本発明の負帰還増幅器の第二実施例の構成を示すブロッ
ク図である。
【0022】図において、本実施例では、抵抗器33,
34を用いた分圧回路により減衰器30bを構成するこ
とを特徴とする。ここで、各抵抗器33,34の抵抗値
をR1 ,R2 とする。したがって、増幅器10への
入力電圧nVi は減衰器30bにより、
【0023】
【数5】
【0024】となる。ここで、n<1であるので、(3
) 式を満たすように B2−B1=R1/AR2  に基づいて帰還回路22の伝達関数B2 を設定すれば
、従来の負帰還増幅器と同一利得でかつ3次混変調歪を
n2 倍(n<1)に抑圧することができる。なお、第
一実施例および第二実施例では、減衰器30a,30b
での位相回りがないので、従来の負帰還増幅器における
安定性を維持することができる。また、帰還回路22と
減衰器30による位相回りがあっても安定な場合には、
キャパシタと抵抗器とを組み合わせて減衰器を構成して
もよい。
【0025】図4は、本発明の負帰還増幅器の第三実施
例の構成を示すブロック図である。図において、本実施
例では、減衰量αdBのアッテネータ35により減衰器
30cを構成することを特徴とする。したがって、増幅
器10への入力電圧nVi は減衰器30cにより、

0026】
【数6】
【0027】となる。ここで、n<1であるので、(3
) 式を満たすように
【0028】
【数7】
【0029】に基づいて帰還回路22の伝達関数B2 
を設定すれば、従来の負帰還増幅器と同一利得でかつ3
次混変調歪をn2 倍(n<1)に抑圧することができ
る。 図5は、本発明の負帰還増幅器の第四実施例の構成を示
すブロック図である。図において、本実施例では、増幅
器10を構成するトランジスタその他の増幅素子11の
入力寄生キャパシタ12を利用して減衰器を構成するこ
とを特徴とする。すなわち、増幅器10の入力段に直列
にキャパシタ36を接続し、このキャパシタ36と入力
寄生キャパシタ12とにより、第一実施例と同様の減衰
器30aを実現する。ここで、入力寄生キャパシタ12
およびキャパシタ36の容量をCP ,C3 とする。 なお、整合回路(インピーダンス変換器)37,38が
本実施例の負帰還増幅器の入力段および出力段に挿入さ
れる。
【0030】したがって、第一実施例と同様に、帰還回
路22の伝達関数B2 を B2−B1=CP/AC3  に基づいて設定すれば、従来の負帰還増幅器と同一利得
で、かつ3次混変調歪をn2 倍(n<1)に抑圧する
ことができる。本実施例構成の利点は、キャパシタを用
いた分圧回路により減衰器30を形成する場合に、増幅
素子11の入力寄生キャパシタを利用しているので、付
加するキャパシタが1つあればよく、構成を簡単にでき
るとともに、寄生容量のバラツキの影響を直列容量(C
3 )によって抑圧できる点にある。
【0031】ところで、以上示した実施例構成では、キ
ャパシタあるいは抵抗器によって減衰器を構成した例を
示したが、トランスあるいは伝送線路その他の線形素子
を構成要素する減衰器を用いても、同様の特性を得るこ
とができる。また、増幅器10としては、電子管あるい
はトンネルダイオードを用いることもできる。
【0032】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、増幅手段
に入力される信号電圧を減衰手段を介して低下させ、か
つこれによる利得低下を負帰還の帰還量を少なくして補
償しているので、従来の負帰還増幅器に比べて利得を損
なうことなく3次混変調歪特性を大幅に改善することが
できる。
【0033】また、本発明による構成では、FETのゲ
ート幅を実効的に数倍程度大きくした場合と同等の効果
をあげることができ、回路規模の小型化および低消費電
力化を容易に実現することができる。また、キャパシタ
によって減衰手段を実現した場合には、雑音指数を劣化
させないので低雑音増幅器にも適用することができる。
【0034】さらに、本発明は、線形性の高い増幅器が
要求されるディジタルマイクロ波装置の受信用低雑音増
幅器、利得可変増幅器、送信用高出力増幅器、あるいは
低消費電力かつ低歪特性が要求される自動車電話や携帯
電話その他の移動通信機器の送受信用増幅器に適用した
場合に、低価格で性能向上を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の負帰還増幅器の基本構成を示すブロッ
ク図である。
【図2】本発明の負帰還増幅器の第一実施例の構成を示
すブロック図である。
【図3】本発明の負帰還増幅器の第二実施例の構成を示
すブロック図である。
【図4】本発明の負帰還増幅器の第三実施例の構成を示
すブロック図である。
【図5】本発明の負帰還増幅器の第四実施例の構成を示
すブロック図である。
【図6】従来の帰還増幅器の基本構成を示すブロック図
である。
【符号の説明】
10  増幅器 11  増幅素子 12  入力寄生キャパシタ 21,22  帰還回路 30  減衰器 31,32  キャパシタ 33,34  抵抗器 35  アッテネータ 36  キャパシタ 37,38  整合回路

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  信号入力端子から入力される信号を増
    幅する増幅手段と、前記増幅手段の出力端子の信号を前
    記増幅手段の入力端子に帰還する帰還手段とを備えた負
    帰還増幅器において、前記信号入力端子と前記増幅手段
    の入力端子との間、および前記帰還手段と前記増幅手段
    の入力端子との間に、入力信号および帰還信号に線形の
    減衰を与える線形減衰手段を接続したことを特徴とする
    負帰還増幅器。
JP03030498A 1991-02-25 1991-02-25 負帰還増幅器 Expired - Lifetime JP3117229B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP03030498A JP3117229B2 (ja) 1991-02-25 1991-02-25 負帰還増幅器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP03030498A JP3117229B2 (ja) 1991-02-25 1991-02-25 負帰還増幅器

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH04269005A true JPH04269005A (ja) 1992-09-25
JP3117229B2 JP3117229B2 (ja) 2000-12-11

Family

ID=12305488

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP03030498A Expired - Lifetime JP3117229B2 (ja) 1991-02-25 1991-02-25 負帰還増幅器

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3117229B2 (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7123073B2 (en) 2002-03-28 2006-10-17 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Amplifier and frequency converter
JP2015523006A (ja) * 2012-06-01 2015-08-06 クアルコム,インコーポレイテッド 一定の入力容量を有するステップ減衰器
JP2015220582A (ja) * 2014-05-16 2015-12-07 Necエンジニアリング株式会社 送信機および送信方法

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7123073B2 (en) 2002-03-28 2006-10-17 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Amplifier and frequency converter
JP2015523006A (ja) * 2012-06-01 2015-08-06 クアルコム,インコーポレイテッド 一定の入力容量を有するステップ減衰器
US9985601B2 (en) 2012-06-01 2018-05-29 Qualcomm Incorporated Step attenuator with constant input capacitance
JP2015220582A (ja) * 2014-05-16 2015-12-07 Necエンジニアリング株式会社 送信機および送信方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP3117229B2 (ja) 2000-12-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8593207B2 (en) Limiting amplifiers
US7843272B2 (en) Low noise amplifier
KR102804379B1 (ko) 잡음 제거 기능을 갖는 광대역 저잡음 증폭기
US7403071B2 (en) High linearity and low noise amplifier with continuously variable gain control
KR100819119B1 (ko) 초광대역 응용을 위한 필터의 cmos 증폭기 및 그 방법
US6496067B1 (en) Class AB voltage current convertor having multiple transconductance stages and its application to power amplifiers
CN110896300A (zh) 一种宽带低噪声放大器
JP2022531283A (ja) ノイズキャンセレーション付き低ノイズ増幅器
US8050642B2 (en) Variable gain amplifier and receiver including the same
JP3117229B2 (ja) 負帰還増幅器
EP0283143B1 (en) Power amplifier having low intermodulation distortion
EP1254510B1 (en) Low distortion driving amplifier for integrated filters
CN119363047A (zh) 一种基于同相放大的改进型共源共栅低噪声放大器
US8115553B1 (en) High linearity, low noise, wide bandwidth amplifier/buffer
KR102656450B1 (ko) 2차 고조파 트랩을 갖는 증폭기
EP1349268B1 (en) MOS variable gain amplifier
US8149053B2 (en) Low noise amplifier
KR100186796B1 (ko) 필터 회로
CN224083504U (zh) 宽带低噪声放大器及射频芯片
CN117674738B (zh) 宽带差分低噪声放大器及射频芯片
JPH11298268A (ja) 利得可変型増幅器
JPH0630413B2 (ja) 広帯域負帰還増幅回路
JPS61105914A (ja) ミクサ回路
JP3275829B2 (ja) 可変利得増幅回路
JP2003060445A (ja) プリディストーション回路

Legal Events

Date Code Title Description
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20071006

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081006

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091006

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101006

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111006

Year of fee payment: 11

EXPY Cancellation because of completion of term
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111006

Year of fee payment: 11