JPH088675A - Variable attenuator - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 入出力特性の非線形性を低減する可変減衰器
を提供する。
【構成】 π型可変減衰器を適用し、その入出力端子
(P1 ,P2 )間の直列経路にPINダイオード(3,
4)を相互に逆極性で直列接続し、PINダイオード
(3,4)に対する並列経路に複数個のPINダイオー
ド(Da1〜Da3),(Db1〜Db3)を直列接続し、チョ
ークコイル(5)を介して制御電圧(VCNT)を印加す
ることにより、PINダイオード(3,4)とPINダ
イオード(Da1〜Da3),(Db1〜Db3)の順方向電流
を変化に伴うそれらの動的インピーダンスを制御するこ
とによって、減衰量を可変制御する。
(57) [Summary] [Objective] To provide a variable attenuator that reduces the nonlinearity of the input / output characteristics. [Configuration] A π-type variable attenuator is applied, and a PIN diode (3, 3) is provided in a series path between its input / output terminals (P 1 , P 2 ).
4) are connected in series with mutually opposite polarities, and a plurality of PIN diodes (D a1 to D a3 ) and (D b1 to D b3 ) are connected in series in a parallel path to the PIN diode (3, 4), and a choke coil is connected. By applying the control voltage (V CNT ) via (5), the forward current of the PIN diode (3, 4) and the PIN diodes (D a1 to D a3 ) and (D b1 to D b3 ) can be changed. Attenuation is variably controlled by controlling their associated dynamic impedance.
Description
【0001】本発明は、PINダイオードを可変抵抗素
子として適用した可変減衰器に関し、特に、減衰量の変
化における入出力特性の非線形性を軽減した可変減衰器
に関する。The present invention relates to a variable attenuator to which a PIN diode is applied as a variable resistance element, and more particularly to a variable attenuator in which the nonlinearity of input / output characteristics due to changes in attenuation is reduced.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、このようなPINダイオードを使
用した可変減衰器は、順方向電流に応じて動的インピー
ダンスが変化するというPINダイオードの可変抵抗特
性を利用することによって、高周波信号振幅の減衰量を
可変制御するものであり、特開昭54−31251号に
開示されたものがある。この可変減衰器は、高周波的に
逆極性となるように接続した2個のPINダイオードを
信号可変減衰用の可変抵抗素子としたものであり、夫々
のPINダイオードの非線形性を互いに相殺させること
によって、減衰量の変化における入出力特性の非線形性
を軽減させるというものである。2. Description of the Related Art Conventionally, a variable attenuator using such a PIN diode utilizes the variable resistance characteristic of the PIN diode, in which the dynamic impedance changes according to the forward current, to attenuate the high frequency signal amplitude. The amount is variably controlled, and is disclosed in JP-A-54-31251. This variable attenuator uses two PIN diodes connected so as to have opposite polarities at high frequencies as a variable resistance element for variable signal attenuation, and cancels the non-linearity of each PIN diode to each other. The purpose is to reduce the non-linearity of the input / output characteristics due to the change in the attenuation amount.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかし、かかる従来の
可変減衰器であっても、最大減衰量付近における2次相
互変調歪と最小減衰量付近における2次相互変調歪が未
だ十分に低減されないという問題があった。このこと
は、最大減衰量と最低減衰量を設定するときには、上記
逆極性に接続されている2個のPINダイオードのどち
らか一方の順方向電流が小さな電流値となるので、PI
Nダイオードが非線形特性となり、かかる非線形性が十
分に相殺されないことに因る。However, even with such a conventional variable attenuator, the second-order intermodulation distortion near the maximum attenuation and the second-order intermodulation distortion near the minimum attenuation are still not sufficiently reduced. There was a problem. This means that when the maximum attenuation amount and the minimum attenuation amount are set, the forward current of either one of the two PIN diodes connected to the opposite polarity has a small current value, so that PI
This is because the N diode has a non-linear characteristic and the non-linearity is not sufficiently canceled out.
【0004】本発明は、このような従来技術の課題に鑑
みて成されたものであり、非線形性を更に軽減すること
ができる可変減衰器を提供することを目的とする。The present invention has been made in view of the above problems of the prior art, and an object of the present invention is to provide a variable attenuator capable of further reducing non-linearity.
【0005】[0005]
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために本発明は、π型の回路構成を適用すると共に、
その入出力端子間の直列経路に一組のPINダイオード
を相互に逆極性で直列接続し、上記PINダイオードに
対する並列経路に、複数個のPINダイオードをカスケ
ード接続し、制御電圧を印加することにより、上記一組
のPINダイオードとカスケード接続された前記PIN
ダイオードの順方向電流の変化に伴うそれらの動的イン
ピーダンス制御することによって、減衰量を可変制御す
る構成とした。In order to achieve such an object, the present invention applies a π type circuit configuration, and
By connecting a set of PIN diodes in series with mutually opposite polarities in a series path between the input and output terminals, and by cascade-connecting a plurality of PIN diodes in a parallel path to the PIN diode, and applying a control voltage, The PIN in cascade connection with the set of PIN diodes
The attenuation is variably controlled by controlling the dynamic impedance of the diodes according to the change in the forward current.
【0006】[0006]
【作用】まず、PINダイオードは、順方向電流値の増
加(減少)に伴って動的インピーダンス値が小さく(大
きく)なるという特性を有すると共に、特に、順方向電
流が或る電流値よりも小さくなる領域では、PINダイ
オードの非線形性が顕著になるという特性を有してい
る。First, the PIN diode has the characteristic that the dynamic impedance value becomes smaller (larger) as the forward current value increases (decreases), and in particular, the forward current becomes smaller than a certain current value. In this region, the PIN diode has a characteristic that the nonlinearity becomes remarkable.
【0007】上記構成を有する本発明の可変減衰器にあ
っては、1個のPINダイオードを用いて所望の可変抵
抗値を得るのではなく、複数個直列接続したPINダイ
オードによって可変抵抗値(直列抵抗値)を得るように
している。換言すれば、ある電流値の順方向電流におけ
る1個のPINダイオードの動的インピーダンス値をr
D 、カスケード接続段数をkとすれば、直列接続による
複数個のPINダイオードの総動的インピーダンス値
(直列抵抗値)rT はk×rD となる。したがって、P
INダイオードを複数個直列接続して成る可変抵抗素子
を使用する結果、個々のPINダイオードの動的インピ
ーダンスが顕著な非線型性と成るような小電流の順方向
電流を設定せずに、全体として所望する抵抗値を得るこ
とができるので、非線形性を更に軽減する可変減衰器を
提供することができる。In the variable attenuator of the present invention having the above-mentioned configuration, a desired variable resistance value is not obtained by using one PIN diode, but a variable resistance value (serial Resistance value). In other words, the dynamic impedance value of one PIN diode at a certain forward current is r
If D and the number of cascaded stages are k, the total dynamic impedance value (series resistance value) r T of a plurality of PIN diodes connected in series is k × r D. Therefore, P
As a result of using the variable resistance element formed by connecting a plurality of IN diodes in series, as a whole, the forward current of a small current is not set so that the dynamic impedance of each PIN diode becomes remarkable non-linearity. Since a desired resistance value can be obtained, it is possible to provide a variable attenuator that further reduces nonlinearity.
【0008】[0008]
【実施例】以下、本発明による可変減衰器の一実施例を
図面と共に説明する。尚、この実施例にあっては、数k
Hz以上の交流信号に対するPINダイオードの動的イ
ンピーダンス(技術文献によっては、高周波抵抗、内部
抵抗と呼ぶ場合もある)を利用するものであり、例え
ば、高周波伝送システム等に適用して好適なものを開示
することとする。よって、この実施例では、PINダイ
オードの動的インピーダンスを高周波抵抗と呼ぶことと
する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the variable attenuator according to the present invention will be described below with reference to the drawings. In this embodiment, several k
It utilizes the dynamic impedance of a PIN diode (sometimes referred to as high-frequency resistance or internal resistance depending on the technical literature) for AC signals of Hz or higher. For example, a suitable one applied to a high-frequency transmission system or the like is used. It will be disclosed. Therefore, in this embodiment, the dynamic impedance of the PIN diode is called a high frequency resistance.
【0009】まず、図1に基づいて実施例の構成を説明
する。信号入出力端子P1 とP2 との間に、直流阻止用
の容量素子1,2と、相互に逆極性に接続されたPIN
ダイオード3,4とが直列接続されている。尚、説明
上、これらの信号入出力端子P1 とP2 との間に接続さ
れた容量素子1,2とPINダイオード3,4から成る
信号経路を直列経路と呼ぶこととする。First, the configuration of the embodiment will be described with reference to FIG. Between the signal input / output terminals P 1 and P 2 , the capacitance elements 1 and 2 for blocking direct current and the PINs connected to each other in opposite polarities.
The diodes 3 and 4 are connected in series. For the sake of explanation, the signal path consisting of the capacitive elements 1 and 2 and the PIN diodes 3 and 4 connected between the signal input / output terminals P 1 and P 2 will be called a serial path.
【0010】PINダイオード3,4の相互に共通接続
されたアノード接点がチョークコイル5を介して制御電
圧印加端子Pc に接続されると共に、制御電圧印加端子
Pcが容量素子6を介してアース接点に接続されてい
る。又、PINダイオード3のカソード接点が抵抗7を
介してアース接点に、PINダイオード4のカソード接
点が抵抗8を介してアース接点に接続されている。The anode contacts of the PIN diodes 3 and 4 commonly connected to each other are connected to the control voltage applying terminal P c via the choke coil 5, and the control voltage applying terminal P c is grounded via the capacitive element 6. It is connected to the contact. Further, the cathode contact of the PIN diode 3 is connected to the earth contact via the resistor 7, and the cathode contact of the PIN diode 4 is connected to the earth contact via the resistor 8.
【0011】更に、PINダイオード3のカソード接点
は、相互に直列接続された複数個(この実施例では3
個)のPINダイオードDa1,Da2,Da3と抵抗9及び
容量素子10を介してアース接点に接続されると共に、
PINダイオード4のカソード接点は、相互に直列接続
された複数個(この実施例では3個)のPINダイオー
ドDb1,Db2,Db3と抵抗11及び容量素子12を介し
てアース接点に接続されている。尚、図示する如く、夫
々のPINダイオードDa1,Da2,Da3とDb1,Db2,
Db3は、アノード接点側が抵抗9,11に接続され、カ
ソード接点側がPINダイオード3,4のカソード接点
に接続されるように直列接続されている。Further, the cathode contacts of the PIN diode 3 are connected to each other in series (three in this embodiment).
Number) of PIN diodes D a1 , D a2 , D a3 and a resistor 9 and a capacitive element 10 and connected to the ground contact, and
The cathode contact of the PIN diode 4 is connected to a ground contact via a plurality (three in this embodiment) of PIN diodes D b1 , D b2 , D b3 connected in series with each other and a resistor 11 and a capacitive element 12. ing. As shown in the drawing, the respective PIN diodes D a1 , D a2 , D a3 and D b1 , D b2 ,
D b3 is connected in series so that the anode contact side is connected to the resistors 9 and 11 and the cathode contact side is connected to the cathode contacts of the PIN diodes 3 and 4.
【0012】PINダイオードDa3のアノードと抵抗9
との共通接続接点と、PINダイオードDb3のアノード
と抵抗11との共通接続接点との間には、バイアス設定
用の抵抗13,14が直列に接続され、更に、抵抗1
3,14の共通接続接点が、所定の直流電源電圧端子+
Vccに接続されると共に、容量素子15を介してアース
接点に接続されている。The anode of the PIN diode D a3 and the resistor 9
Bias setting resistors 13 and 14 are connected in series between the common connection contact with the resistor and the common connection contact with the anode of the PIN diode D b3 and the resistor 11.
The common connection contacts of 3, 14 are the specified DC power supply voltage terminal +
It is connected to V cc and is also connected to the ground contact via the capacitive element 15.
【0013】尚、容量素子1と2との容量値が等しく、
容量素子10と12との容量値が等しく、抵抗7と8と
の抵抗値が等しく、抵抗9と11との抵抗値が等しく、
抵抗13と14との抵抗値が等しく設定される。更に、
PINダイオードDa1,Da2,Da3とDb1,Db2,Db3
とが同一特性、PINダイオード3と4とが同一特性に
設定される。The capacitance values of the capacitive elements 1 and 2 are equal,
The capacitance values of the capacitive elements 10 and 12 are equal, the resistance values of the resistors 7 and 8 are equal, and the resistance values of the resistors 9 and 11 are equal,
The resistance values of the resistors 13 and 14 are set to be equal. Furthermore,
PIN diodes D a1 , D a2 , D a3 and D b1 , D b2 , D b3
And PIN diodes 3 and 4 have the same characteristics.
【0014】次に、かかる構成を有する可変減衰器の動
作を説明する。PINダイオードDa1,Da2,Da3に流
れる順方向電流IBaとPINダイオードDb1,Db2,D
b3に流れる順方向電流IBbは、共に等しい値のバイアス
抵抗13,14;VCNT とVCCによって設定されるの
で、等しい電流値となる。この結果、PINダイオード
Da1,Da2,Da3の両端に発生する総高周波抵抗値(直
列抵抗値)rTaとPINダイオードDb1,Db2,Db3の
両端に発生する総高周波抵抗値(直列抵抗値)rTbは等
しくなる。一方、PINダイオード3に流れる順方向電
流I3 とPINダイオード4に流れる順方向電流I
4 は、共に等しい値の抵抗7,8と抵抗13,14、電
圧VCNT ,VCCによって設定されるので、等しい電流値
となる。このように、この可変減衰器は、入出力端子P
1 側の部分と入出力端子P2 側の部分で左右対象の回路
構成を有するπ型可変減衰器となっている。Next, the operation of the variable attenuator having such a structure will be described. Forward current I Ba flowing through the PIN diodes D a1 , D a2 , D a3 and the PIN diodes D b1 , D b2 , D
The forward current I Bb flowing through b3 is set by the bias resistors 13 and 14; V CNT and V CC , both of which have the same value, and therefore have the same current value. As a result, the total high frequency resistance value (series resistance value) r Ta generated at both ends of the PIN diodes D a1 , D a2 , D a3 and the total high frequency resistance value generated at both ends of the PIN diodes D b1 , D b2 , D b3 ( The series resistance value r Tb becomes equal. On the other hand, the forward current I 3 flowing through the PIN diode 3 and the forward current I 3 flowing through the PIN diode 4
Since 4 is set by the resistors 7 and 8 and the resistors 13 and 14 and the voltages V CNT and V CC , which have the same value, 4 has the same current value. As described above, this variable attenuator has the input / output terminal P
It is a π-type variable attenuator having a symmetrical circuit configuration on the 1st side and the input / output terminal P 2 side.
【0015】次に、制御電圧印加端子Pc に印加する制
御電圧VCNT の電圧変化に伴う減衰量の変化特性を説明
する。まず、図2に一般的特性として示すように、PI
Nダイオード3,4,Da1,Da2,Da3,Db1,Db2,
Db3の各高周波抵抗値は、順方向電流値の増加に伴って
小さくなり、逆に、順方向電流値の減少に伴って大きく
なるという特性を有している。(図2参照) 図1において、制御電圧VCNT を、0≦VCNT ≦+Vcc
の電圧範囲で可変制御するものとする。制御電圧VCNT
を電圧Vccに設定すると、PINダイオードDa1,
Da2,Da3とDb1,Db2,Db3が逆バイアス状態となる
ので、順方向電流IBa,IBbが流れなくなり、PINダ
イオード3,4には最大値の順方向電流I3,I4 が流
れる。かかるバイアス状態では、図2から明らかなよう
に、PINダイオード3,4の高周波抵抗値r3 とr4
が小さく成り、PINダイオードDa1,Da2,Da3とD
b1,Db2,Db3の夫々の総高周波抵抗値rTaとrTbが大
きくなる。したがって、入出可変減衰器の減衰量は最小
となる(最小減衰量)。Next, the change characteristic of the attenuation amount with the voltage change of the control voltage V CNT applied to the control voltage applying terminal P c will be described. First, as shown as a general characteristic in FIG.
N diodes 3, 4, D a1 , D a2 , D a3 , D b1 , D b2 ,
Each high frequency resistance value of D b3 has a characteristic that it decreases as the forward current value increases, and conversely increases as the forward current value decreases. (See FIG. 2) In FIG. 1, the control voltage V CNT is 0 ≦ V CNT ≦ + V cc
Variable control shall be performed within the voltage range of. Control voltage V CNT
Is set to the voltage V cc , the PIN diode D a1 ,
Since D a2 , D a3 and D b1 , D b2 , D b3 are in the reverse bias state, the forward currents I Ba and I Bb stop flowing, and the maximum forward current I 3 flows to the PIN diodes 3 and 4. I 4 flows. In this bias state, as is clear from FIG. 2, the high frequency resistance values r 3 and r 4 of the PIN diodes 3 and 4 are high.
Becomes smaller, PIN diodes D a1 , D a2 , D a3 and D
The total high-frequency resistance values r Ta and r Tb of b1 , D b2 , and D b3 increase. Therefore, the attenuation amount of the input / output variable attenuator becomes the minimum (minimum attenuation amount).
【0016】制御電圧VCNT をVCCボルトから次第に下
げていくと、PINダイオード3,4の順方向電流
I3 ,I4 の減少に伴って次第に高周波抵抗値r3 ,r
4 が大きくなり、逆に、PINダイオードDa1,Da2,
Da3とDb1,Db2,Db3の夫々の順方向電流IBa,IBb
の増加に伴って次第に総高周波抵抗値rTa,rTbが小さ
くなる。したがって、制御電圧VCNT の減少に伴って、
減衰量は増大する。When the control voltage V CNT is gradually lowered from V CC volt, the high frequency resistance values r 3 , r are gradually increased as the forward currents I 3 , I 4 of the PIN diodes 3 , 4 are reduced.
4 increases, and conversely, PIN diodes D a1 , D a2 ,
Forward currents I Ba and I Bb of D a3 and D b1 , D b2 and D b3 respectively.
The total high-frequency resistance values r Ta and r Tb gradually decrease with the increase of. Therefore, as the control voltage V CNT decreases,
The amount of attenuation increases.
【0017】そして、交流信号を入出力端子P1 (又は
P2 )に供給すると、上記の制御電圧VCNT により設定
された減衰量で減衰された高周波信号が入出力端子P2
(又はP1 )に発生する。尚、高周波信号に対しては、
コンデンサ1,2,10,12は実質的に短絡状態とな
るので、抵抗7,8,9,11及びPINダイオード
3,4,Da1,Da2,Da3とDb1,Db2,Db3の夫々の
抵抗値による電圧分割によって減衰量が決まる。又、コ
ンデンサ6,15は、それぞれ制御電圧VCNT ,電源電
圧+VCCからのノイズを除去する。When the AC signal is supplied to the input / output terminal P 1 (or P 2 ), the high frequency signal attenuated by the amount of attenuation set by the control voltage V CNT is input / output terminal P 2
(Or P 1 ) occurs. For high frequency signals,
Since the capacitors 1 , 2 , 10, 12 are substantially short-circuited, the resistors 7, 8, 9, 11 and the PIN diodes 3, 4, D a1 , D a2 , D a3 and D b1 , D b2 , D b3. The amount of attenuation is determined by the voltage division of the respective resistance values. The capacitors 6 and 15 remove noise from the control voltage V CNT and the power supply voltage + V CC , respectively.
【0018】このように、制御電圧VCNT を変化させる
と、電源電圧端子+Vccからバイアス抵抗13,14を
介してPINダイオードDa1,Da2,Da3とDb1,
Db2,Db3に供給される順方向電流IBa,IBbと、制御
電圧VCNT からチョークコイル5を介してPINダイオ
ード3,4に供給される順方向電流I3 ,I4 とが、相
互に逆の関係で増減変化することによって、高周波抵抗
値r3 ,r4 と総高周波抵抗値rTa,rTbも逆の関係で
増減変化するので、減衰量の可変制御が達成される。In this way, when the control voltage V CNT is changed, the PIN diodes D a1 , D a2 , D a3 and D b1 , from the power supply voltage terminal + V cc via the bias resistors 13 and 14,
The forward currents I Ba and I Bb supplied to D b2 and D b3 and the forward currents I 3 and I 4 supplied from the control voltage V CNT to the PIN diodes 3 and 4 via the choke coil 5 are: Since the high frequency resistance values r 3 and r 4 and the total high frequency resistance values r Ta and r Tb also increase and decrease in the opposite relationship, the variable control of the attenuation amount is achieved.
【0019】次に、かかる構成を有する実施例の効果を
説明する。信号入出力端子P1 とP2 との間に接続され
た容量素子1,2とPINダイオード3,4から成る直
列経路に対して、複数個の直列接続されたPINダイオ
ードDa1,Da2,Da3とDb1,Db2,Db3をπ型となる
ように接続した(以下、かかる接続経路を、直列経路に
対して並列経路と呼ぶ)ので、かかる並列経路の1個の
PINダイオードを設けた場合よりも、複数倍(この実
施例では3倍)の抵抗値(総高周波抵抗値)が得られ
る。Next, the effect of the embodiment having such a structure will be described. A plurality of PIN diodes D a1 , D a2 , which are connected in series, are connected to a series path composed of the capacitive elements 1 and 2 and the PIN diodes 3 and 4 connected between the signal input / output terminals P 1 and P 2 . Since D a3 and D b1 , D b2 , D b3 are connected so as to form a π type (hereinafter, such a connection path is referred to as a parallel path with respect to a series path), one PIN diode of such a parallel path is used. A resistance value (total high frequency resistance value) that is multiple times (three times in this embodiment) compared to the case where it is provided is obtained.
【0020】したがって、PINダイオードが顕著な非
線形性を招くような領域の順方向電流(少電流)を利用
しなくとも、線形性の良好な領域の順方向電流(比較的
多い電流)を利用して、この低い高周波抵抗値を直列接
続することによって所望の高抵抗を発生させることで、
線形性の良好な可変抵抗を実現することができる。Therefore, even if the PIN diode does not use the forward current (small current) in the region that causes significant non-linearity, the forward current (relatively large current) in the region with good linearity is used. And by generating a desired high resistance by connecting this low high frequency resistance value in series,
A variable resistor having good linearity can be realized.
【0021】尚、図3に示すように、この実施例の可変
減衰器17に対して被測定用の入力信号を供給する多チ
ャンネル発振器16と、可変減衰器17の出力信号から
不要な周波数成分を除去するバンドパスフィルタ18
と、バンドパスフィルタ18を通過した信号を振幅増幅
するアンプ19と、アンプ19の出力信号を周波数分析
するスペクトラムアナライザ20を備えた評価システム
を用いて、この実施例の効果を確認した。ここで、多チ
ャンネル発振器の出力信号レベルは、90dBμV(3
0dBmV)で、周波数範囲が55.25MHz〜54
7.25MHzにおいて、80チャンネルを配列したも
のである。As shown in FIG. 3, a multi-channel oscillator 16 for supplying an input signal to be measured to the variable attenuator 17 of this embodiment and an unnecessary frequency component from the output signal of the variable attenuator 17 are used. Bandpass filter 18 for removing
The effect of this embodiment was confirmed by using an evaluation system equipped with an amplifier 19 for amplitude-amplifying the signal passed through the bandpass filter 18 and a spectrum analyzer 20 for frequency-analyzing the output signal of the amplifier 19. Here, the output signal level of the multi-channel oscillator is 90 dBμV (3
0 dBmV) and the frequency range is 55.25 MHz to 54
80 channels are arrayed at 7.25 MHz.
【0022】図4は、かかる評価システムによって測定
された、減衰量に対する2次相互変調歪(CSO)の特
性を示し、入力信号の信号レベルを90dBμV(30
dBmV)且つ測定周波数を547.25MHzとし、
更に、前記並列経路中に示したPINダイオードDa1〜
Da3とDb1〜Db3のカスケード接続段数kをパラメータ
として示されている。FIG. 4 shows the characteristics of the second-order intermodulation distortion (CSO) with respect to the amount of attenuation measured by such an evaluation system, and the signal level of the input signal is 90 dBμV (30
dBmV) and the measurement frequency is 547.25 MHz,
Furthermore, the PIN diodes D a1 to
The number of cascade connections k of D a3 and D b1 to D b3 is shown as a parameter.
【0023】まず、PINダイオードDa1〜Da3とDb1
〜Db3の直列接続段数kを1段とした場合、換言すれ
ば、夫々1個ずつのPINダイオードDa1とDb1を用い
た場合にあっては、減衰量が比較的小さな領域では、2
次相互変調歪が大きく劣化するという欠点がある。これ
に対して、直列接続段数kを2段にした場合(夫々、2
個ずつのPINダイオードDa1,Da2とDb1,Db2を用
いる場合)には、このような2次相互変調歪が全体的に
減少すると共に、2次相互変調歪が大きく劣化するとい
う欠点も解消される。更に、図1に示したように、カス
ケード接続段数kを3にして、夫々3個ずつのPINダ
イオードDa1〜Da3とDb1〜Db3を用いた場合には、2
次相互変調歪が更に全体的に減少する。そして、残余の
周波数の入力信号に対して行った場合でも、ほぼ同様の
結果を得ることができた。First, the PIN diodes D a1 to D a3 and D b1.
When the number of serially connected stages k of Db3 to Db3 is set to one, in other words, when one PIN diode Da1 and one PIN diode Db1 are used, in the region where the attenuation amount is relatively small,
There is a drawback that the second intermodulation distortion is significantly deteriorated. On the other hand, when the number of serially connected stages k is set to two (2 for each)
In the case of using individual PIN diodes D a1 , D a2 and D b1 , D b2 ), such a second-order intermodulation distortion is reduced as a whole and the second-order intermodulation distortion is greatly deteriorated. Is also resolved. Further, as shown in FIG. 1, when the number of cascade connection stages k is set to 3 and three PIN diodes D a1 to D a3 and D b1 to D b3 are used, respectively, 2
Second-order intermodulation distortion is further reduced overall. Then, almost the same result could be obtained even when the input signal of the remaining frequency was used.
【0024】このように、この実施例によれば、π型可
変減衰器において並列経路に接続するPINダイオード
を複数個カスケード接続する構成としたことによって、
入出力特性の非線形性をより軽減することができる。
尚、かかるカスケード接続の段数kを増やすことによっ
て、各PINダイオードの順方向電流を比較的多くする
ことができる結果、非線形性を改善することができる
が、カスケード接続段数kの増加を図るためにこの順方
向電流を過度に増加させると、他の技術的不都合、例え
ば、PINダイオードの温度変動や劣化などを招来する
場合があるので、他の電気的特性を考慮しつつ最適なカ
スケード段数kを設定することが望ましい。As described above, according to this embodiment, in the π-type variable attenuator, a plurality of PIN diodes connected in parallel are connected in cascade,
It is possible to further reduce the nonlinearity of the input / output characteristics.
By increasing the number of stages k in the cascade connection, the forward current of each PIN diode can be relatively increased, and as a result, the non-linearity can be improved. However, in order to increase the number k of the cascade connections. If this forward current is excessively increased, other technical inconveniences, such as temperature fluctuations and deterioration of the PIN diode, may occur. Therefore, the optimum number k of cascade stages should be set while considering other electrical characteristics. It is desirable to set.
【0025】又、この実施例では、高周波の伝送信号を
扱う可変減衰器を説明したが、数kHz以上の信号につ
いて可変減衰制御する場合にも適用することができる。Further, in this embodiment, the variable attenuator which handles a high frequency transmission signal has been described, but the present invention can be applied to the case where the variable attenuation control is applied to a signal of several kHz or more.
【0026】[0026]
【発明の効果】以上に説明したように、PINダイオー
ドを用いたπ型の可変減衰器において、並列経路中に複
数個のPINダイオードをカスケード接続したので、P
INダイオードの非線形性を避けて最適の順方向電流を
設定して、最適な可変高周波抵抗を得ることができる。
よって、入出力特性の非線形性を低減した可変減衰器を
提供することができ、例えば,CATVシステムで使用
される光送信機や光受信機、幹線増幅器、分岐増幅器な
どに、かかる可変減衰器を適用すると、優れた効果を発
揮する。As described above, in the π-type variable attenuator using the PIN diode, since a plurality of PIN diodes are cascade-connected in the parallel path,
It is possible to obtain the optimum variable high frequency resistance by setting the optimum forward current while avoiding the nonlinearity of the IN diode.
Therefore, it is possible to provide a variable attenuator in which the nonlinearity of the input / output characteristics is reduced. For example, such a variable attenuator is used in an optical transmitter, an optical receiver, a main amplifier, a branch amplifier, etc. used in a CATV system. When applied, it exhibits excellent effects.
【図1】本発明による可変減衰器の一実施例の回路構成
を示す回路図である。FIG. 1 is a circuit diagram showing a circuit configuration of an embodiment of a variable attenuator according to the present invention.
【図2】PINダイオードの一般的特性を示す特性図で
ある。FIG. 2 is a characteristic diagram showing general characteristics of a PIN diode.
【図3】実施例の可変減衰器の特性を測定するための評
価システムの構成を示すブロック図である。FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of an evaluation system for measuring the characteristics of the variable attenuator of the example.
【図4】測定実験により求められた実施例の可変減衰器
の特性を示す特性図である。FIG. 4 is a characteristic diagram showing the characteristics of the variable attenuator of the example obtained by a measurement experiment.
P1 ,P2 …入出力端子、1,2,6,10,12,1
5…コンデンサ、5…チョークコイル、7,8,9,1
1,13,14…抵抗、3,4,Da1〜Da3,Db1〜D
b3…PINダイオード。P 1 , P 2 ... Input / output terminals, 1 , 2 , 6 , 10 , 12 , 1
5 ... Capacitor, 5 ... Choke coil, 7, 8, 9, 1
1, 13, 14 ... Resistance, 3, 4, D a1 to D a3 , D b1 to D
b3 ... PIN diode.
Claims (1)
抵抗素子が設けられ、前記直列経路に対する並列経路中
に第2の可変抵抗素子が設けられ、前記第1,第2の可
変抵抗素子の分圧比の変化により減衰量を制御するπ型
の回路構成を有する可変減衰器において、 前記第1の抵抗素子として、順方向電流の変化に伴って
動的インピーダンスが変化するPINダイオードが設け
られ、前記第2の可変抵抗素子として、他の順方向電流
の変化に伴って動的インピーダンスが変化するカスケー
ド接続された複数個のPINダイオードが設けられるこ
とを特徴とする可変減衰器。1. A first variable resistance element is provided in a series path between input / output terminals, and a second variable resistance element is provided in a parallel path to the series path, and the first and second variable resistance elements are provided. In a variable attenuator having a π-type circuit configuration for controlling an attenuation amount by changing a voltage division ratio of a resistance element, a PIN diode whose dynamic impedance changes with a change in forward current is used as the first resistance element. A variable attenuator, wherein a plurality of cascade-connected PIN diodes whose dynamic impedance changes with changes in other forward currents are provided as the second variable resistance element.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14196794A JPH088675A (en) | 1994-06-23 | 1994-06-23 | Variable attenuator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14196794A JPH088675A (en) | 1994-06-23 | 1994-06-23 | Variable attenuator |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH088675A true JPH088675A (en) | 1996-01-12 |
Family
ID=15304298
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14196794A Pending JPH088675A (en) | 1994-06-23 | 1994-06-23 | Variable attenuator |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH088675A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100480071B1 (en) * | 2002-11-12 | 2005-03-31 | 엘지전자 주식회사 | Variable attenuator |
| KR100972756B1 (en) * | 2008-06-04 | 2010-07-28 | 금오공과대학교 산학협력단 | Broadband attenuator |
-
1994
- 1994-06-23 JP JP14196794A patent/JPH088675A/en active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100480071B1 (en) * | 2002-11-12 | 2005-03-31 | 엘지전자 주식회사 | Variable attenuator |
| US7184731B2 (en) | 2002-11-12 | 2007-02-27 | Gi Mun Kim | Variable attenuator system and method |
| KR100972756B1 (en) * | 2008-06-04 | 2010-07-28 | 금오공과대학교 산학협력단 | Broadband attenuator |
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