JP2011119987A - Semiconductor integrated circuit device - Google Patents
Semiconductor integrated circuit device Download PDFInfo
- Publication number
- JP2011119987A JP2011119987A JP2009275459A JP2009275459A JP2011119987A JP 2011119987 A JP2011119987 A JP 2011119987A JP 2009275459 A JP2009275459 A JP 2009275459A JP 2009275459 A JP2009275459 A JP 2009275459A JP 2011119987 A JP2011119987 A JP 2011119987A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- switch
- transistor
- integrated circuit
- semiconductor integrated
- amplifier
- 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
Links
Images
Landscapes
- Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
- Control Of Amplification And Gain Control (AREA)
- Amplifiers (AREA)
Abstract
【課題】回路ゲイン切り替え時における入力端子の入力容量値の変動を低減し、周波数依存性を大幅に改善する。
【解決手段】スイッチ22(0〜N),23(0〜N),24(0〜N)におけるON/OFFの動作制御は、ロジックコントローラから出力される制御信号Ctrl0〜Ctrln,CtrlB0〜CtrlBnによってそれぞれ制御される。スイッチ24(0〜N)は、スイッチ22(0〜N)がON(トランジスタ19(0〜N)がバイアスオフ)する際に、同じタイミングでONとなり、スイッチ22(0〜N)がOFF(トランジスタ19(0〜N)がバイアスオン)する際には、同じタイミングでOFFとなる。トランジスタ24(1〜N)がバイアスオフのときに静電容量素子25(0〜N)が有効になり、回路ゲインを切り換えた時の入力端子INから見た入力容量値Cinの大きな変動を防止することができる。
【選択図】図2An object of the present invention is to reduce fluctuations in the input capacitance value of an input terminal at the time of circuit gain switching and to greatly improve the frequency dependence.
ON / OFF operation control of switches 22 ( 0 to N ), 23 ( 0 to N ), 24 ( 0 to N ) is performed by control signals Ctrl0 to Ctrln, CtrlB0 to CtrlBn output from a logic controller. Each is controlled. Switch 24 (0 ~ N), the switch 22 (0 ~ N) is ON when (transistors 19 (0 ~ N) is biased off) to, ON becomes at the same timing, the switch 22 (0 ~ N) is OFF ( When the transistor 19 ( 0 to N ) is biased on, it is turned off at the same timing. Capacitance element 25 ( 0 to N ) is effective when transistor 24 ( 1 to N ) is biased off, and prevents large fluctuations in input capacitance value Cin viewed from input terminal IN when the circuit gain is switched. can do.
[Selection] Figure 2
Description
本発明は、無線通信における送信パワーの調整技術に関し、特に、広範囲にわたる高精度な送信パワーの制御に有効な技術に関する。 The present invention relates to a transmission power adjustment technique in wireless communication, and more particularly to a technique effective for controlling transmission power over a wide range with high accuracy.
近年、車車間通信を利用した安全運転支援システムが広く研究されている。車車間通信とは、車両と車両が無線通信により速度等の車両情報を交換する通信技術である。この種の無線通信システムに用いられる高周波処理用の半導体集積回路装置には、より確実に通信を行うために、広いパワー調整レンジに渡って高精度な出力パワー調整が行われることが求められる。 In recent years, a safe driving support system using inter-vehicle communication has been widely studied. Inter-vehicle communication is a communication technique in which vehicles and vehicles exchange vehicle information such as speed by wireless communication. A semiconductor integrated circuit device for high frequency processing used in this type of wireless communication system is required to perform output power adjustment with high accuracy over a wide power adjustment range in order to perform communication more reliably.
図11は、本発明者が検討した半導体集積回路装置の送信器に用いられるドライバ部100の構成例を示すブロック図である。
FIG. 11 is a block diagram showing a configuration example of the
ドライバ部100は、図示するように、ドライバアンプ101、およびドライバアンプ102から構成されており、それぞれのアンプにおいて、ゲイン調整を行うことにより、送信出力パワーを調整する。
As illustrated, the
また、図12は、図11のドライバアンプ101(,102)の一例を示す回路図である。 FIG. 12 is a circuit diagram showing an example of the driver amplifier 101 (102) of FIG.
ドライバアンプ101(,102)は、図12に示すように、ゲイン切り替え用のスイッチを備えたL負荷カスコードアンプ回路からなり、インダクタLD、トランジスタMCAS、トランジスタM0〜Mn、抵抗R0〜Rn、静電容量素子C0〜Cn、スイッチSWa0〜SWan、スイッチSWb0〜SWbnを備えている。また、図12において、INは入力端子を示し、OUTは出力端子を示し、VBはゲートバイアス電圧を示している。 As shown in FIG. 12, the driver amplifier 101 (102) is composed of an L load cascode amplifier circuit having a gain switching switch, and includes an inductor LD, a transistor MCAS, transistors M0 to Mn, resistors R0 to Rn, electrostatic Capacitance elements C0 to Cn, switches SWa0 to SWan, and switches SWb0 to SWbn are provided. In FIG. 12, IN represents an input terminal, OUT represents an output terminal, and VB represents a gate bias voltage.
この場合、ゲイン切り替え機能は、図13に示すように、排他的にON/OFFするスイッチSWa0〜SWan、スイッチSWb0〜SWbnにより、MOS(Metal Oxide Semiconductor)のトランジスタM0〜MnのゲートバイアスをそれぞれON/OFF制御して実現する。 In this case, as shown in FIG. 13, the gain switching function turns on the gate bias of the MOS (Metal Oxide Semiconductor) transistors M0 to Mn by the switches SWa0 to SWan and the switches SWb0 to SWbn that are exclusively turned on / off. Realized by / OFF control.
これらスイッチSWa0〜SWan,SWb0〜SWbnは、寄生による特性ずれの観点から同サイズのMOSトランジスタを使用している。所望のゲイン調整値に応じてトランジスタM0〜MnのバイアスのON/OFF制御がそれぞれ個別に行われる。トランジスタM0〜Mnが全てONしている状態が送信パワーが最大となり、逆に全てのトランジスタM0〜MnがOFFしている状態が回路シャットダウンの状態である。 These switches SWa0 to SWan and SWb0 to SWbn use MOS transistors of the same size from the viewpoint of characteristic deviation due to parasitics. The bias ON / OFF control of the transistors M0 to Mn is individually performed according to a desired gain adjustment value. The state in which all the transistors M0 to Mn are ON is the maximum transmission power, and conversely, the state in which all the transistors M0 to Mn are OFF is the circuit shutdown state.
また、添え字の’n’は、アンプの段数であり、アンプゲインの調整分解能によって決まる。たとえば、3bitの分解能が要求されるのであれは、n=23−1=7となる。分解能で、その個数の決まる複数のトランジスタM0〜Mnのバイアスを調整してゲインを段階的に変化させていた。 The subscript “n” is the number of amplifier stages, and is determined by the adjustment resolution of the amplifier gain. For example, if a resolution of 3 bits is required, n = 2 3 −1 = 7. The gain is changed stepwise by adjusting the bias of the plurality of transistors M0 to Mn whose number is determined by the resolution.
図12において、トランジスタM0〜Mnのサイズは、それぞれ異なっており、トランジスタのMOSサイズを調整してアンプゲイン調整のステップ値を決定する。ここで、トランジスタのMOSサイズの関係はMnが最大の大きさとなり、M0が最小のサイズとなる。アンプゲインの最小調整ステップ値をGmin[dB]とすると、各トランジスタのMOSサイズと関係式は、以下のように表すことができる。 In FIG. 12, the sizes of the transistors M0 to Mn are different from each other, and the step size for adjusting the amplifier gain is determined by adjusting the MOS size of the transistors. Here, regarding the relationship between the MOS sizes of the transistors, Mn has the maximum size and M0 has the minimum size. When the minimum adjustment step value of the amplifier gain is G min [dB], the MOS size of each transistor and the relational expression can be expressed as follows.
たとえば、3bit(n=7)の調整分解能アンプ回路において、6dBステップでゲイン調整するのであれば、最大サイズのトランジスタM7は、M7=M0×26=64M0 となる。 For example, in a 3-bit (n = 7) adjustment resolution amplifier circuit, if gain adjustment is performed in 6 dB steps, the maximum size transistor M7 is M7 = M0 × 2 6 = 64M0. It becomes.
定められたゲイン調整分解能で段階的にゲイン調整するためには、最大パワー(全てのトランジスタが有効状態)をデフォルトとすれば、トランジスタMnから順にトランジスタM1までOFFすることで実現することが可能である。 In order to perform gain adjustment step by step with a predetermined gain adjustment resolution, if the maximum power (all transistors are enabled) is the default, it can be realized by turning off transistor Mn to transistor M1 in order. is there.
なお、この種の半導体集積回路装置における送信パワーゲインの可変技術としては、たとえば、キャリア周波数毎の送信パワー補正データを内蔵もしくは外付けメモリに保存して、キャリア周波数が変わる毎に補正データを読み出すことで送信パワーの高精度化を実施するものが知られている(たとえば、特許文献1参照)。この補正データは別途、テストモードを用意して取得している。 As a technique for varying the transmission power gain in this type of semiconductor integrated circuit device, for example, transmission power correction data for each carrier frequency is stored in an internal or external memory, and the correction data is read each time the carrier frequency changes. Thus, there is known a technique for improving the transmission power accuracy (see, for example, Patent Document 1). This correction data is obtained separately by preparing a test mode.
ところが、上記のような半導体集積回路装置における送信パワーコントロール技術では、次のような問題点があることが本発明者により見い出された。 However, the present inventors have found that the transmission power control technique in the semiconductor integrated circuit device as described above has the following problems.
送信出力パワーを調整する際、ゲイン切り替え時のステップ値は均一であることが望ましいが、キャリア周波数が高く(たとえば、約5GHz〜)周波数バンドが広い場合(たとえば、Channel BW=1GHzなど)、このゲインステップ値が周波数依存性をもち使用チャネルに依って変動する現象が発生してしまう恐れがある。この現象は、高精度な送信パワー調整を妨げるという問題がある。 When adjusting the transmission output power, it is desirable that the step value at the time of gain switching is uniform, but when the carrier frequency is high (for example, about 5 GHz or more) and the frequency band is wide (for example, Channel BW = 1 GHz), this There is a possibility that a phenomenon occurs in which the gain step value has frequency dependence and fluctuates depending on the channel used. This phenomenon has a problem of hindering highly accurate transmission power adjustment.
図14は、図12においてゲイン切り換えを実施した時の出力端子OUTの送信 出力パワーの周波数特性を示した説明図である。 FIG. 14 is an explanatory diagram showing frequency characteristics of transmission output power of the output terminal OUT when gain switching is performed in FIG.
パラメータ’ATT’がゲイン切り替えを行うためのパラメータである。図14に示すように、ゲイン設定を変更することで送信パワーがピークとなる周波数値が変動していることが分かる。 The parameter 'ATT' is a parameter for performing gain switching. As shown in FIG. 14, it can be seen that the frequency value at which the transmission power reaches a peak fluctuates by changing the gain setting.
さらに、図14の特性において、パラメータ’ATT’の前後の出力パワー絶対値の差分データ(たとえば、’ATT−01’は図14の’ATT0’と’ATT1’の絶対値送信出力パワーの差分)から計算したゲイン切り替え値の周波数特性を図15に示す。 Further, in the characteristics of FIG. 14, difference data of the absolute value of the output power before and after the parameter “ATT” (for example, “ATT-01” is the difference of the absolute value transmission output power of “ATT0” and “ATT1” of FIG. 14). FIG. 15 shows the frequency characteristics of the gain switching value calculated from FIG.
この図15に示すように、各々のゲイン切り替え値が周波数によって変動してしまっていることが分かる。この原因は、図16に示すように、ソース接地されたトランジスタM0〜Mnの寄生容量値がゲイン切り換えに伴って変動してしまうことにある。 As shown in FIG. 15, it can be seen that each gain switching value varies depending on the frequency. This is because, as shown in FIG. 16, the parasitic capacitance values of the transistors M0 to Mn whose sources are grounded fluctuate with the gain switching.
図16は、ゲイン切り替え値が周波数特性をもつ原因となる要素を図12に書き足したものである。図16に示した’Load Inductor of previous Driver amp’は、図11におけるドライバアンプ101の負荷インダクタを示しており、’Cp0〜Cpn’は主に、トランジスタM0〜Mnのゲートソース間に寄生する静電容量である。
FIG. 16 is a diagram in which elements that cause the gain switching value to have frequency characteristics are added to FIG. 'Load Inductor Driver amp' shown in FIG. 16 represents a load inductor of the
このときの出力パワーのピーク周波数は、ドライバアンプ101の負荷インダクタをLL、 負荷インダクタの寄生容量値をCL、トランジスタの寄生容量をCPとすると、以下の式で表現することが可能である。
The peak frequency of the output power at this time can be expressed by the following equation, where L L is the load inductor of the
ここで、トランジスタのゲートのバイアス条件に依ってその容量値が変化することが一般的に知られている。トランジスタのチャネル幅をW、チャネル長をL、 酸化膜容量をCOX、オーバラップ容量をCOVとする。 Here, it is generally known that the capacitance value changes depending on the bias condition of the gate of the transistor. The channel width of the transistor is W, the channel length is L, the oxide film capacitance is C OX , and the overlap capacitance is C OV .
トランジスタが飽和領域にあるときのゲート−ソース容量CGS(sat)は、 The gate-source capacitance C GS (sat) when the transistor is in the saturation region is
トランジスタがカットオフ領域にあるときのゲート−ソース容量CGS(off)は、 The gate-source capacitance C GS (off) when the transistor is in the cutoff region is
であり、式(2)、および式(3)より、トランジスタがON状態からOFF状態、もしくはトランジスタがOFF状態からON状態に遷移する時のゲート−ソース容量の差分は以下のようになる。 From Equations (2) and (3), the gate-source capacitance difference when the transistor transitions from the ON state to the OFF state, or when the transistor transitions from the OFF state to the ON state is as follows.
図16においてゲインを切り換えると寄生容量Cpが式(4)に従って変化するため、送信出力パワーのピーク周波数が式(1)に従って変化することになる。 従って、図16に示した回路ゲインを小さくするために、トランジスタを1つずつOFFしていくと、ΣCPnが小さくなり、図14、および図15に示すように、送信出力パワーがピークとなる周波数が高周波側にずれることになる。 In FIG. 16, when the gain is switched, the parasitic capacitance Cp changes according to the equation (4), so that the peak frequency of the transmission output power changes according to the equation (1). Therefore, when the transistors are turned off one by one in order to reduce the circuit gain shown in FIG. 16, ΣCP n becomes small, and the transmission output power peaks as shown in FIGS. The frequency shifts to the high frequency side.
また、特許文献1による技術では、前述したように、テストモードにおいて、別途取得したキャリア周波数毎の送信パワー補正データを保存する内蔵、または外付けメモリなどが新たに必要となり、コストが上昇してしまうという問題がある。
In the technique according to
さらに、補正データを取得するためのテストモードを別途設ける必要があるため、送信部の制御系統の実装が複雑となってしまうという問題もある。 Furthermore, since it is necessary to separately provide a test mode for acquiring correction data, there is a problem that the implementation of the control system of the transmission unit becomes complicated.
本発明の目的は、回路ゲイン切り替え時における入力端子の入力容量値の変動を低減し、周波数依存性を大幅に改善することのできる技術を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a technique capable of reducing the fluctuation of the input capacitance value of the input terminal at the time of switching the circuit gain and greatly improving the frequency dependency.
本発明の前記ならびにそのほかの目的と新規な特徴については、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。 The above and other objects and novel features of the present invention will be apparent from the description of this specification and the accompanying drawings.
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次のとおりである。 Of the inventions disclosed in the present application, the outline of typical ones will be briefly described as follows.
本発明は、ベースバンド部から出力されるコントロール信号に基づいて、ゲイン調整用制御信号を出力する制御部と、該制御部から出力される制御信号に基づいて、ミキサ回路においてアップコンバートされた信号を増幅し、送信パワーレベルを調整する第1の増幅器と、該第1の増幅器の後段に接続され、制御部から出力される制御信号に基づいて、第1の増幅器から出力される信号を増幅し、送信パワーレベルを調整する第2の増幅器とを備え、第1、および第2の増幅器は、一方の接続部が電源電圧と出力端子とに接続された第1の増幅用トランジスタと、n個の増幅部とをそれぞれ備え、該増幅部は、一方の接続部が第1の増幅用トランジスタの他方の接続部に接続され、他方の接続部が基準電位に接続され、ゲートが入力端子に接続された第2の増幅用トランジスタと、制御部から出力される制御信号に基づいて、制御信号に基づいて、第2の増幅用トランジスタのゲートにバイアス電圧を供給し、第2の増幅用トランジスタを動作させる第1のスイッチと、制御信号に基づいて、第2の増幅用トランジスタの動作を停止させる第2のスイッチと、一方の接続部が第2の増幅用トランジスタのゲートに接続され、制御信号に基づいて、導通/非導通に切り替える第3のスイッチと、第3のスイッチの他方の接続部と基準電位との間に接続された補償用静電容量素子とを備え、制御部は、第2のスイッチが第2の増幅用トランジスタの動作を停止させた際に、第3のスイッチを導通させて補償用静電容量素子を有効にするように制御するものである。 The present invention provides a control unit that outputs a gain adjustment control signal based on a control signal output from a baseband unit, and a signal that is up-converted in a mixer circuit based on the control signal output from the control unit A first amplifier for adjusting the transmission power level, and a signal output from the first amplifier based on a control signal output from the control unit and connected to a subsequent stage of the first amplifier And a second amplifier that adjusts the transmission power level, wherein the first and second amplifiers include a first amplifying transistor having one connecting portion connected to the power supply voltage and the output terminal, and n Each of the amplifying sections, one connecting section of which is connected to the other connecting section of the first amplifying transistor, the other connecting section is connected to the reference potential, and the gate is connected to the input terminal. Contact A bias voltage is supplied to the gate of the second amplifying transistor based on the control signal based on the second amplifying transistor and the control signal output from the control unit; The first switch to be operated, the second switch for stopping the operation of the second amplifying transistor based on the control signal, and one connection portion connected to the gate of the second amplifying transistor, and the control signal And a compensation capacitance element connected between the other connection part of the third switch and the reference potential, and the control part comprises: When the second switch stops the operation of the second amplifying transistor, the third switch is turned on to control the compensation capacitive element.
また、本願のその他の発明の概要を簡単に示す。 Moreover, the outline | summary of the other invention of this application is shown briefly.
本発明は、前記補償用静電容量素子が、MOS容量から構成されているものである。 In the present invention, the compensation capacitive element is composed of a MOS capacitor.
また、本発明は、前記補償用静電容量素子を構成するトランジスタサイズが、第2の増幅用トランジスタの2/3程度よりなるものである。 In the present invention, the size of the transistor constituting the compensating capacitance element is about 2/3 of the second amplifying transistor.
さらに、本発明は、前記補償用静電容量素子が、第2のスイッチが第2の増幅用トランジスタの動作を停止させた際に、入力端子における入力容量値が略一定となる程度の容量値を有するものである。 Further, according to the present invention, the compensation capacitance element has a capacitance value such that the input capacitance value at the input terminal is substantially constant when the second switch stops the operation of the second amplification transistor. It is what has.
また、本発明は、前記補償用静電容量素子が、第2の増幅用トランジスタの近傍にレイアウトされているものである。 According to the present invention, the compensation capacitive element is laid out in the vicinity of the second amplifying transistor.
本願において開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば以下のとおりである。 Among the inventions disclosed in the present application, effects obtained by typical ones will be briefly described as follows.
(1)ゲイン切り替えに伴う寄生容量値の変動を大幅に低減することができるので、送信パワーを高精度に、かつ安定して出力することができる。 (1) Since the fluctuation of the parasitic capacitance value due to gain switching can be greatly reduced, the transmission power can be output with high accuracy and stability.
(2)上記(1)により、高周波処理用の半導体集積回路装置における信頼性を向上させることができる。 (2) The reliability in the semiconductor integrated circuit device for high frequency processing can be improved by the above (1).
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一の部材には原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Note that components having the same function are denoted by the same reference symbols throughout the drawings for describing the embodiment, and the repetitive description thereof will be omitted.
(実施の形態1)
図1は、本発明の一実施の形態による送信パワー制御システムの一例を示すブロック図、図2は、図1の送信パワー制御システムを構成する半導体集積回路装置の増幅器における構成の一例を示す回路図、図3は、図2の増幅器に設けられた初段の増幅ユニットにおけるスイッチと静電容量素子との構成の組み合わせ例を示す説明図、図4は、図2の増幅器におけるゲイン切り替えの際のスイッチタイミングの一例を示す説明図、図5は、図2の増幅器における出力端子から出力される送信出力パワーの周波数特性の一例を示した説明図、図6は、図2の増幅器におけるゲイン切り替え前後の差分値の周波数特性の一例を示す説明図、図7は、図1の送信パワー制御システムから得られる送信パワーゲイン調整値の周波数特性の一例を示した説明図、図8は、図2の増幅器における一部レイアウトの一例を示す説明図、図9は、図8のA−B断面の一例を示す説明図、図10は、図2の増幅器の応用例を示した説明図である。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a block diagram showing an example of a transmission power control system according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a circuit showing an example of a configuration of an amplifier of a semiconductor integrated circuit device constituting the transmission power control system of FIG. FIGS. 3 and 3 are explanatory diagrams showing examples of combinations of configurations of switches and capacitance elements in the first-stage amplification unit provided in the amplifier of FIG. 2, and FIG. 4 is a diagram illustrating gain switching in the amplifier of FIG. FIG. 5 is an explanatory diagram showing an example of switch timing, FIG. 5 is an explanatory diagram showing an example of frequency characteristics of transmission output power output from the output terminal in the amplifier of FIG. 2, and FIG. 6 is a diagram before and after gain switching in the amplifier of FIG. FIG. 7 shows an example of the frequency characteristic of the transmission power gain adjustment value obtained from the transmission power control system of FIG. FIG. 8 is an explanatory diagram showing an example of a partial layout in the amplifier of FIG. 2, FIG. 9 is an explanatory diagram showing an example of a cross section taken along line AB of FIG. 8, and FIG. 10 is an application of the amplifier of FIG. It is explanatory drawing which showed the example.
本実施の形態において、送信パワー制御システム1は、たとえば、車車間通信などに用いられる無線通信システムに備えられ、無線信号の送信時における出力パワーを制御する。
In the present embodiment, the transmission
送信パワー制御システム1は、図1に示すように、ベースバンド部であるベースバンド用IC2、および半導体集積回路装置3などから構成されている。ベースバンド用IC2は、送信データのI信号やQ信号への変換、コントロール信号CCの出力、半導体集積回路装置3の制御などを行う。これらベースバンド用IC2、および半導体集積回路装置3とは、異なる半導体チップにそれぞれ形成されている。
As shown in FIG. 1, the transmission
ベースバンド用IC2には、デジタルベースバンド部(DBB)4、D/A変換器5、ならびにロジックコントローラ6などが備えられている。また、半導体集積回路装置3には、制御部となるロジックコントローラ7、ローパスフィルタ8、ゲインコントロールアンプ9、I/Qミキサ10、I/Qフェーズジェネレータ11、加算器13、VCO/シンセサイザ14、第1の増幅器となる増幅器15、および第2の増幅器となる増幅器16などが備えられている。
The
ベースバンド用IC2は、デジタルベースバンド部4においてデジタルベースバンド信号データを作成し、該デジタルベースバンド信号データをD/A変換器5によってアナログベースバンド信号に変換して半導体集積回路装置3へ送る。また、ロジックコントローラ6は、半導体集積回路装置3のロジックコントローラ7とのインタフェースに用いる。
The
半導体集積回路装置3は、ベースバンド用IC2から出力されたアナログベースバンド信号のRF信号帯域へのアップコンバートと送信出力パワーレベルの調整を主に行う。
The semiconductor integrated
ベースバンド用IC2から出力されるベースバンド信号から、ローパスフィルタ8にてエイリアス信号を除去し、後段のI/Qミキサ10により、I/Q変調とRF信号帯域へのアップコンバート(5.9GHz)を行う。
The alias signal is removed from the baseband signal output from the
アップコンバートされた信号は、後段の増幅器15,16によって所望の送信パワーに増幅される。また、ミキサアンプコンバートのために、VCO/シンセサイザ14で発生させた11.8GHz程度の発振信号をI/Qフェースジェネレータ11で分周(11.8GHz→5.9GHz)するとともにI/Q信号を生成し、I/Qミキサ10へI/Qローカル信号(LO_I,LO_Q)として供給する。
The up-converted signal is amplified to a desired transmission power by
送信パワーを制御するためには、ベースバンド用IC2からの制御信号をロジックコントローラ6から半導体集積回路装置3のロジックコントローラ7に出力し、該半導体集積回路装置3に設けられたパワー制御デコーダに従って増幅器15,16のゲインを切り換える。
In order to control the transmission power, a control signal from the
図2は、半導体集積回路装置3の増幅器15における構成の一例を示す回路図である。なお、図2では、増幅器15の構成例を示しているが、増幅器16においても、図2と同様の構成となっている。
FIG. 2 is a circuit diagram showing an example of the configuration of the
増幅器15は、図示するように、インダクタ17、第1の増幅用トランジスタであるトランジスタ18、第2の増幅用トランジスタであるトランジスタ190〜19N、抵抗200〜20N、静電容量素子210〜21N、第2のスイッチであるスイッチ220〜22N、第1のスイッチであるスイッチ230〜23N、第3のスイッチであるスイッチ240〜24N、および補償用静電容量素子となる静電容量素子250〜25Nから構成されている。また、スイッチ220〜22N,230〜23N,240〜24Nは、たとえば、NチャネルMOSトランジスタからなる。
As illustrated, the
インダクタ17の一方の接続部には、電源電圧VDDが供給されるように接続されており、該インダクタ17の他方の接続部には、トランジスタ18の一方の接続部が接続されている。また、これらインダクタ17とトランジスタ18との接続部が、増幅器15の出力端子OUTとなっている。
One connection portion of the
トランジスタ18の他方の接続部には、トランジスタ190の一方の接続部が接続されており、該トランジスタ18のゲートには、バイアス電圧BIASが供給されるように接続されている。
The other end of the
静電容量素子210の一方の接続部には、増幅器15の入力端子INが接続されており、該静電容量素子210の他方の接続部には、抵抗200の一方の接続部、トランジスタ190のゲート、およびスイッチ240の一方の接続部がそれぞれ接続されている。
The one connection portion of the
抵抗200の他方の接続部には、スイッチ220,230の一方の接続部がそれぞれ接続されている。トランジスタ190の他方の接続部、ならびにスイッチ220の他方の接続部には、基準電位VSSがそれぞれ接続されている。
One connection portion of the switches 22 0 and 23 0 is connected to the other connection portion of the
スイッチ230の他方の接続部には、ゲートバイアス電圧VBが接続されている。スイッチ240の他方の接続部には、静電容量素子250の一方の接続部が接続されており、該静電容量素子250の他方の接続部には、基準電位VSSが接続されている。
To the other connecting part of the switch 23 0, the gate bias voltage VB is connected. To the other connecting part of the switch 24 0, one connection portion of the
また、スイッチ220,240の制御端子には、コントロール信号Ctrl0が入力されるようにそれぞれ接続されており、スイッチ230の制御端子には、コントロール信号CtrlB0が入力されるように接続されている。 The control terminal of the switch 22 0, 24 0, are respectively connected to control signal Ctrl0 is input to the control terminal of the switch 23 0, is connected to the control signal CtrlB0 is input Yes.
これらトランジスタ190、抵抗200、静電容量素子210、スイッチ220、スイッチ230、スイッチ240、ならびに静電容量素子250によって増幅ユニット151が構成される。
These
増幅器15は、N個の増幅ユニット151〜15NをN段に構成したものからなり、以下、増幅ユニット152〜15Nの構成、および接続は、増幅ユニット151と同様である。
たとえば、増幅ユニット152は、トランジスタ191、抵抗201、静電容量素子211、スイッチ221、スイッチ231、スイッチ241、および静電容量素子251から構成され、増幅ユニット15Nは、トランジスタ19N、抵抗20N、静電容量素子21N、スイッチ22N、スイッチ23N、スイッチ24N、および静電容量素子25Nから構成される。
For example, the
このように、増幅器15は、背景技術に記載した図12の構成に、スイッチ240〜24Nと周波数特性補償用となる静電容量素子250〜25Nとを増幅用となるトランジスタ190〜19Nに併せて各増幅ユニット151〜15Nにそれぞれ追加した構成となっている。
As described above, the
また、増幅ユニット151において、スイッチ220,230,240、および静電容量素子250に関しては、トランジスタ190がOFFとなる時、増幅器15がシャットダウンした場合であるので、ゲイン切り替えには直接関係しないと考えられるので、必ずしも必要となるものではない。
Also, the
ただし、回路レイアウト上の対称性を維持するために、図3に示すように、初段の増幅ユニット151において、スイッチ220,230,240と静電容量素子250とがいずれもない構成(構成A)、スイッチ220,230,240がなくて静電容量素子250が設けられている構成(構成B)、またはスイッチ220,230,240と静電容量素子250とがいずれも設けられている構成(構成C)などのパターンが考えられる。
However, in order to maintain the symmetry of the circuit layout, as shown in FIG. 3, the
以下、図3における構成Aの構成をベースに回路動作を説明する。 The circuit operation will be described below based on the configuration A in FIG.
図4は、図2のゲイン切り替えのためのスイッチ220〜22N,230〜23N,240〜24NのON/OFFタイミングを示した説明図である。 FIG. 4 is an explanatory diagram showing ON / OFF timings of the switches 22 0 to 22 N , 23 0 to 23 N , and 24 0 to 24 N for gain switching in FIG.
これらスイッチ22(0〜N),23(0〜N),24(0〜N)におけるON/OFFの動作制御は、ロジックコントローラ7(図1)から出力される制御信号Ctrl0〜Ctrln,CtrlB0〜CtrlBnによってそれぞれ制御される。この場合、スイッチ22(0〜N),23(0〜N)の制御タイミングは、図13と同様となっているが、スイッチ24(0〜N)は、図4に示すように、スイッチ22(0〜N)と同じタイミングでON/OFF動作を行う。 The ON / OFF operation control in these switches 22 ( 0 to N ), 23 ( 0 to N ), and 24 ( 0 to N ) is performed by control signals Ctrl0 to Ctrln, CtrlB0 to CtrlB0 output from the logic controller 7 (FIG. 1). Each is controlled by CtrlBn. In this case, the control timing of the switches 22 ( 0 to N ) and 23 ( 0 to N ) is the same as that in FIG. 13, but the switch 24 ( 0 to N ) is the switch 22 as shown in FIG. ON / OFF operation is performed at the same timing as ( 0 to N ).
トランジスタ24(0〜N)がバイアスオフ状態のときに、静電容量素子25(0〜N)が有効になることで、回路ゲインを切り換えた時の入力端子INから見た入力容量値Cinが大きく変動しないようにしている。 When the transistor 24 ( 0 to N ) is in the bias-off state, the capacitance element 25 ( 0 to N ) becomes effective, so that the input capacitance value Cin viewed from the input terminal IN when the circuit gain is switched is It does not fluctuate greatly.
ここで、静電容量素子250〜25Nは、たとえば、MOS容量から構成されている。静電容量素子250〜25NにMOS容量を用いることにより、面積効率の向上、およびトランジスタ190〜19Nを構成するMOSトランジスタとのデバイスミスマッチを小さくすることができる。
Here, the
一般的に、MOS容量のゲートにバイアスが掛かり、ゲート下にチャネルができあがった状態において、ゲート端から見たその容量値は以下のようになる。 In general, in a state where a MOS capacitor gate is biased and a channel is formed under the gate, the capacitance value viewed from the gate end is as follows.
ここで、WはMOS容量のゲート幅、LはMOS容量のゲート長さ、COXは酸化膜容量、COVはゲート−ドレイン間、ソース−ドレイン間のオーバラップ単位容量である。ここで、式(5)の酸化膜容量で決まる第一項とオーバラップ容量で決まる第二項の関係は、第一項が十分大きく第二項は殆ど無視できるものと考える。 Here, W is the gate width of the MOS capacitor, L is the gate length of the MOS capacitor, C OX is the oxide film capacitance, and C OV is the overlap unit capacitance between the gate and drain and between the source and drain. Here, regarding the relationship between the first term determined by the oxide film capacity and the second term determined by the overlap capacity in Equation (5), the first term is sufficiently large and the second term can be almost ignored.
図2に示した静電容量素子250〜25Nに使用されるMOS容量のゲート幅W/ゲート長さLのサイズは、式(4)と式(5)との関係により、酸化膜容量COXがオーバラップCOVよりも十分大きいとすれば、トランジスタ190〜19Nのゲート幅W/ゲート長さLのサイズの3/2となる。
The size of the gate width W / gate length L of the MOS capacitors used for the
今、トランジスタ190〜19Nのゲート幅をWn、ゲート長さをLn、静電容量素子250〜25Nのゲート幅をWcn、ゲート長さをLcnとすれば、以下のようにW/Lのサイズが決まる。
Now, assuming that the gate widths of the
スイッチ24(0〜N)が有効になると、静電容量素子25(0〜N)のゲートには、バイアス電圧が掛かるので、静電容量素子25(0〜N)のゲート下にはチャネルが均一にできあがり、この時の容量値は式(5)に示す式で表すことができる。
When the switch 24 (0 ~ N) is enabled, the gate of the
一方、スイッチ24(0〜N)がONからOFFに遷移した時に、トランジスタ190〜19Nの変動する容量値は式(4)のようになる。このとき、式(5)のオーバラップ容量Covが酸化膜容量Coxと比べ十分小さい場合には、MOS容量(静電量素子25)のサイズを2/3とすることで、周波数特性を補償することが可能である。
On the other hand, when the switch 24 ( 0 to N ) transitions from ON to OFF, the changing capacitance value of the
図5は、図2の増幅器15における出力端子OUTから出力される送信出力パワーの周波数特性の一例を示した説明図である。
FIG. 5 is an explanatory diagram showing an example of frequency characteristics of the transmission output power output from the output terminal OUT in the
この場合、図5に示すように、図14の周波数特性図とは異なり、送信パワーのピークがゲイン切り換えに依って殆ど変動していないことがわかる。さらに、図6に図15と同様にゲイン切り替え前後の差分値の周波数特性を示す。図6においても、周波数によって殆ど変化しないことがわかる。 In this case, as shown in FIG. 5, unlike the frequency characteristic diagram of FIG. 14, it can be seen that the peak of the transmission power hardly fluctuates due to gain switching. Further, FIG. 6 shows the frequency characteristics of the difference values before and after the gain switching as in FIG. Also in FIG. 6, it can be seen that there is almost no change depending on the frequency.
従って、入力容量値Cinを一定、もしくはその変動を小さくすることでゲイン切り替え値の周波数依存性を低減することが可能になる。 Therefore, it is possible to reduce the frequency dependence of the gain switching value by making the input capacitance value Cin constant or reducing its fluctuation.
図7は、図1の送信パワー制御システム1から得られる送信パワーゲイン調整値の周波数特性の一例を示した説明図である。図7から分かるように、送信ドライバである増幅器15,16のゲインを切り換えても、その調整値は殆ど周波数依存性を持たず、高精度なパワー調整が期待できる。
FIG. 7 is an explanatory diagram showing an example of the frequency characteristic of the transmission power gain adjustment value obtained from the transmission
図8は、図2の一部レイアウトの一例を示す説明図である。この図8では、図2のトランジスタ190,191、静電容量素子251、スイッチ220,230,221,231,241、および抵抗200,201におけるレイアウト例についてそれぞれ示しているものとする。
FIG. 8 is an explanatory diagram showing an example of a partial layout of FIG. 8, layout examples of the
図8の左上方には、トランジスタ191がレイアウトされており、該トランジスタ191の右側には、トランジスタ190がレイアウトされている。そして、トランジスタ191,190の下方には、第1配線層などに形成され、基準電位VSSが接続されるグランド配線GNDがレイアウトされている。
The upper left of FIG. 8, the
グランド配線GNDを挟んで、トランジスタ191の下方には、左から右にかけて、静電容量素子251、およびスイッチ241がそれぞれレイアウトされており、該スイッチ241の下方には、抵抗201がレイアウトされている。
Across the ground line GND, the
そして、抵抗201の下方には、スイッチ231がレイアウトされており、該スイッチ231の右側には、スイッチ230がレイアウトされている。このスイッチ230の下方には、スイッチ220がレイアウトされている。このスイッチ220の左側にはスイッチ221がレイアウトされている。また、スイッチ230の上方には、抵抗200がレイアウトされている。
Then, the
トランジスタ191,190における一方のソース/ドレイン端子、および静電容量素子251の他方の接続部には、第1配線層に形成されたグランド配線GNDがそれぞれ接続されている。
A ground wiring GND formed in the first wiring layer is connected to one source / drain terminal of the
トランジスタ191,190の他方のソース/ドレイン端子は、該トランジスタ191,190の上方に形成されている第2配線層のメタル配線H1にそれぞれ接続されている。
The other of the source / drain terminal of the
また、トランジスタ191のゲート、トランジスタ190のゲート、スイッチ241の一方の接続部、および抵抗201の一方の接続部には、第3配線層に形成されたメタル配線H2がそれぞれ接続されている。
The
抵抗201の他方の接続部、スイッチ231の一方の接続部、ならびにスイッチ221の他方の接続部には、第3配線層に形成されたメタル配線H3がそれぞれ接続されており、静電容量素子251の一方の接続部とスイッチ241の他方の接続部とは、第3配線層に形成されたメタル配線H3がそれぞれ接続されている。
Other connection portion of the
スイッチ231の他方の接続部には、第3配線層に形成されたメタル配線H5を介してバイアス電圧VBが供給されている。また、トランジスタ190のゲート、および抵抗200の一方の接続部には、第3配線層に形成されたメタル配線H6がそれぞれ接続されている。
A bias voltage VB is supplied to the other connection portion of the switch 23 1 through a metal wiring H5 formed in the third wiring layer. The
抵抗200の他方の接続部、スイッチ230の一方の接続部、ならびにスイッチ220の一方の接続部には、第3配線層に形成されたメタル配線H7がそれぞれ接続されており、スイッチ230の他方の接続部には、第3配線層に形成されたメタル配線H8を介してバイアス電圧VBが供給されている。
Other connection portion of the
また、スイッチ231の制御端子には、第4配線層に形成されたメタル配線H9を介して制御信号CtrlB1が入力される。スイッチ221の制御端子には、第4配線層に形成されたメタル配線H10を介して制御信号Ctrl1が入力され、スイッチ241の制御端子には、第4配線層に形成されたメタル配線H13を介して制御信号Ctrl1が入力される。 The control signal CtrlB1 is input to the control terminal of the switch 23 1 through the metal wiring H9 formed in the fourth wiring layer. The control signal Ctrl1 is input to the control terminal of the switch 22 1 via the metal wiring H10 formed in the fourth wiring layer, and the metal wiring H13 formed in the fourth wiring layer is input to the control terminal of the switch 24 1. The control signal Ctrl1 is input via the.
同様に、スイッチ230の制御端子には、第4配線層に形成されたメタル配線H11を介して制御信号CtrlB0が入力され、スイッチ220の制御端子には、第4配線層に形成されたメタル配線H12を介して制御信号Ctrl0が入力される。また、スイッチ221の他方の接続部、ならびにスイッチ220の他方の接続部には、グランド配線GNDがそれぞれ接続されている。 Similarly, the control terminal of the switch 23 0, the control signal CtrlB0 through the metal wiring H11 formed in the fourth wiring layer is input to the control terminal of the switch 22 0, which is formed on the fourth wiring layer A control signal Ctrl0 is input through the metal wiring H12. The other connecting part of the switch 22 1, and the other connection portion of the switch 22 0, the ground line GND are connected.
このように、静電容量素子250(,251〜25N)とトランジスタ190(,191〜19N)とを近くに配置することによって、配線抵抗を極力低減させMOSの電気的特性が大きく異ならないようにレイアウトがされている。 Thus, by arranging the capacitance element 25 0 (, 25 1 to 25 N ) and the transistor 19 0 (, 19 1 to 19 N ) close to each other, the wiring resistance is reduced as much as possible, and the electrical characteristics of the MOS The layout is made so that there is no big difference.
また、図9は、図8のA−B断面の一例を示す説明図である。 Moreover, FIG. 9 is explanatory drawing which shows an example of the AB cross section of FIG.
図9において、P型半導体基板26上の中央部には、素子分離領域となる絶縁膜27が形成されており、左側に位置するトランジスタ191と右側に位置するトランジスタ190とが分離された構造となっている。
9, in the center of the P-
トランジスタ191は、左側から右側にかけて、ソース/ドレインとして機能するN型拡散層の半導体領域28〜31が、任意の間隔で形成されており、半導体領域28と半導体領域29との間の上方、半導体領域29と半導体領域30との間の上方、半導体領域29と半導体領域30との間の上方には、ゲート32,33,34が形成されている。
In the
半導体領域28,30は、スルーホール35,36を介して第1層のメタル配線37,38にそれぞれ接続されており、半導体領域29,31は、スルーホール39,40、第1層のメタル配線41,42、およびスルーホール43,44を介して第2層のメタル配線45,46にそれぞれ接続されている。
The
また、ゲート32〜34は、スルーホール47〜49を介して第3層のメタル配線50にそれぞれ接続されている。なお、スルーホール47〜49,およびメタル配線50は、実際には、図8のA−B断面上に形成されているものではなく、該A−B断面上からずれて(図8のA−B断面よりも上方)形成されているものであるので、図面上では、点線によって示している。
The
また、右側に位置するトランジスタ190においても、ソース/ドレインとして機能するN型拡散層の半導体領域51〜54、ゲート55,56,57からなり、トランジスタ191と同様の断面からなる。
Also in
半導体領域51,53は、スルーホール58,59を介して第1層のメタル配線60,61にそれぞれ接続されており、半導体領域52,54は、スルーホール62,63、第1層のメタル配線64,65、およびスルーホール66,67を介して第2層のメタル配線68,69にそれぞれ接続されている。また、ゲート55〜57は、スルーホール70〜72を介して第3層のメタル配線73にそれぞれ接続されている。
The
なお、スルーホール47〜49,70〜72、およびメタル配線50,73は、実際には、図8のA−B断面上に形成されているものではなく、該A−B断面上からずれて(図8のA−B断面よりも上方)形成されているものであるので、図面上では、点線によって示している。
Note that the through
図10は、図2の増幅器15(,16)の応用例を示した説明図である。 FIG. 10 is an explanatory diagram showing an application example of the amplifier 15 (16) of FIG.
この場合、増幅器15(,16)は、図2に示した増幅器を2つ用いた擬似差動アンプ構成となっている。 In this case, the amplifier 15 (, 16) has a pseudo differential amplifier configuration using two amplifiers shown in FIG.
図10において、増幅器15(,16)は、インダクタ17、トランジスタ18、トランジスタ190〜19N、抵抗200〜20N、静電容量素子210〜21N、スイッチ220〜22N、スイッチ230〜23N、スイッチ240〜24N、および静電容量素子250〜25Nからなる第1増幅部と、インダクタ17a、トランジスタ18a、トランジスタ19a0〜19aN、抵抗20a0〜20aN、静電容量素子21a0〜21aN、スイッチ22a0〜22aN、スイッチ23a0〜23aN、スイッチ24a0〜24aN、および静電容量素子25a0〜25aNからなる第2増幅部とからなる。
In FIG. 10, an amplifier 15 (, 16) includes an
第1増幅部の接続構成は、図2と同様であり、第2増幅部の接続構成においても、第1増幅部と同様である。第1増幅部の入力端子がINX、出力端子がOUTXとなり、第2増幅部の入力端子がINY、出力端子がOUTYとなっている。 The connection configuration of the first amplification unit is the same as that in FIG. 2, and the connection configuration of the second amplification unit is the same as that of the first amplification unit. The input terminal of the first amplifying unit is INX, the output terminal is OUTX, the input terminal of the second amplifying unit is INY, and the output terminal is OUTY.
そして、差動入力である入力端子INX,INYから、RF信号がそれぞれ入力され、差動出力である出力端子OUTX,OUTYから差動出力信号が出力されることになる。 Then, RF signals are respectively input from the input terminals INX and INY that are differential inputs, and the differential output signals are output from the output terminals OUTX and OUTY that are differential outputs.
この場合、ソース接地MOSであるトランジスタ190〜19N,19a0〜19aNが全て飽和状態で動作しているとき回路のゲインが最大となる。また、図10の増幅器15(,16)において、スイッチ240〜24N,24a0〜24aN、および静電容量素子250〜25N,25a0〜25aNをそれぞれ設けているので、増幅器15(,16)の回路ゲインを切り替えるためにトランジスタ190〜19N,19a0〜19aNをON/OFFさせた際に発生する寄生容量の影響を補正し、周波数依存性を改善することができる。
In this case, the circuit gain becomes maximum when the
以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。 As mentioned above, the invention made by the present inventor has been specifically described based on the embodiment. However, the present invention is not limited to the embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. Needless to say.
本発明は、無線通信において、送信パワーを広範囲で、かつ高精度に調整する技術に適している。 The present invention is suitable for a technique for adjusting transmission power over a wide range and with high accuracy in wireless communication.
1 送信パワー制御システム
2 ベースバンド用IC
3 半導体集積回路装置
4 デジタルベースバンド部
5 D/A変換器
6 ロジックコントローラ
7 ロジックコントローラ
8 ローパスフィルタ
9 ゲインコントロールアンプ
10 I/Qミキサ
11 I/Qフェースジェネレータ
13 加算器
14 VCO/シンセサイザ
15 増幅器
151〜15N 増幅ユニット
16 増幅器
17 インダクタ
17a インダクタ
18 トランジスタ
18a トランジスタ
190〜19N トランジスタ
200〜20N 抵抗
210〜21N 静電容量素子
220〜22N スイッチ
230〜23N スイッチ
240〜24N スイッチ
250〜25N 静電容量素子
26 P型半導体基板
27 絶縁膜
28〜31 半導体領域
32〜34 ゲート
35 スルーホール
36 スルーホール
37 メタル配線
38 メタル配線
39,40 スルーホール
41,42 メタル配線
43,44 スルーホール
45,46 メタル配線
47〜49 スルーホール
50 メタル配線
51〜54 半導体領域
55〜57 ゲート
58,59 スルーホール
60,61 メタル配線
62,63 スルーホール
64,65 メタル配線
66,67 スルーホール
68,69 メタル配線
70〜72 スルーホール
73 メタル配線
H1〜H13 メタル配線
100 ドライバ部
101,102 ドライバアンプ
LD インダクタ
MCAS トランジスタ
M0〜Mn トランジスタ
R0〜Rn 抵抗
C0〜Cn 静電容量素子
SWa0〜SWan スイッチ
SWb0〜SWbn スイッチ
1 Transmission
3 Semiconductor
Claims (5)
前記制御部から出力される制御信号に基づいて、ミキサ回路においてアップコンバートされた信号を増幅し、送信パワーレベルを調整する第1の増幅器と、
前記第1の増幅器の後段に接続され、前記制御部から出力される制御信号に基づいて、前記第1の増幅器から出力される信号を増幅し、送信パワーレベルを調整する第2の増幅器とを備え、
前記第1、および前記第2の増幅器は、
一方の接続部が電源電圧と出力端子とに接続された第1の増幅用トランジスタと、
n個の増幅部とをそれぞれ備え、
前記増幅部は、
一方の接続部が前記第1の増幅用トランジスタの他方の接続部に接続され、他方の接続部が基準電位に接続され、ゲートが入力端子に接続された第2の増幅用トランジスタと、
前記制御部から出力される制御信号に基づいて、前記第2の増幅用トランジスタのゲートにバイアス電圧を供給し、前記第2の増幅用トランジスタを動作させる第1のスイッチと、
前記制御部から出力される制御信号に基づいて、前記第2の増幅用トランジスタの動作を停止させる第2のスイッチと、
一方の接続部が前記第2の増幅用トランジスタのゲートに接続され、前記制御部から出力される制御信号に基づいて導通/非導通に切り替える第3のスイッチと、
前記第3のスイッチの他方の接続部と基準電位との間に接続された補償用静電容量素子とを備え、
前記制御部は、
前記第2のスイッチが前記第2の増幅用トランジスタの動作を停止させた際に、前記第3のスイッチを導通させて前記補償用静電容量素子を有効にするように制御することを特徴とする半導体集積回路装置。 A control unit that outputs a gain adjustment control signal based on a control signal output from the baseband unit;
A first amplifier that amplifies the signal up-converted in the mixer circuit and adjusts the transmission power level based on the control signal output from the control unit;
A second amplifier connected to a subsequent stage of the first amplifier and amplifying a signal output from the first amplifier based on a control signal output from the control unit and adjusting a transmission power level; Prepared,
The first and second amplifiers are:
A first amplifying transistor having one connecting portion connected to the power supply voltage and the output terminal;
each including n amplification units,
The amplification unit is
A second amplifying transistor having one connecting portion connected to the other connecting portion of the first amplifying transistor, the other connecting portion connected to a reference potential, and a gate connected to the input terminal;
A first switch for supplying a bias voltage to the gate of the second amplifying transistor based on a control signal output from the control unit, and operating the second amplifying transistor;
A second switch for stopping the operation of the second amplifying transistor based on a control signal output from the control unit;
A third switch having one connecting portion connected to the gate of the second amplifying transistor, and switching on / off based on a control signal output from the control portion;
A compensation capacitance element connected between the other connection portion of the third switch and a reference potential;
The controller is
When the second switch stops the operation of the second amplifying transistor, the third switch is turned on to control the compensation capacitance element to be effective. A semiconductor integrated circuit device.
前記補償用静電容量素子は、MOS容量から構成されていることを特徴とする半導体集積回路装置。 The semiconductor integrated circuit device according to claim 1.
2. The semiconductor integrated circuit device according to claim 1, wherein the compensation capacitance element is composed of a MOS capacitor.
前記補償用静電容量素子を構成するトランジスタサイズは、前記第2の増幅用トランジスタの2/3程度であることを特徴とする半導体集積回路装置。 The semiconductor integrated circuit device according to claim 1 or 2,
2. A semiconductor integrated circuit device according to claim 1, wherein a size of a transistor constituting the compensating capacitance element is about 2/3 of the second amplifying transistor.
前記補償用静電容量素子は、
前記第2のスイッチが前記第2の増幅用トランジスタの動作を停止させた際に、前記入力端子における入力容量値が略一定となる程度の容量値を有することを特徴とする半導体集積回路装置。 The semiconductor integrated circuit device according to any one of claims 1 to 3,
The compensation capacitance element is:
A semiconductor integrated circuit device having a capacitance value such that an input capacitance value at the input terminal becomes substantially constant when the second switch stops the operation of the second amplification transistor.
前記補償用静電容量素子は、前記第2の増幅用トランジスタの近傍にレイアウトされていること特徴とする半導体集積回路装置。 The semiconductor integrated circuit device according to any one of claims 1 to 4,
2. The semiconductor integrated circuit device according to claim 1, wherein the compensation capacitance element is laid out in the vicinity of the second amplification transistor.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2009275459A JP5342419B2 (en) | 2009-12-03 | 2009-12-03 | Semiconductor integrated circuit device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2009275459A JP5342419B2 (en) | 2009-12-03 | 2009-12-03 | Semiconductor integrated circuit device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2011119987A true JP2011119987A (en) | 2011-06-16 |
| JP5342419B2 JP5342419B2 (en) | 2013-11-13 |
Family
ID=44284768
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2009275459A Expired - Fee Related JP5342419B2 (en) | 2009-12-03 | 2009-12-03 | Semiconductor integrated circuit device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP5342419B2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6104485B1 (en) * | 2016-06-27 | 2017-03-29 | 三菱電機株式会社 | Power amplifier and variable gain amplifier |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104917475B (en) * | 2015-02-15 | 2017-12-08 | 上海唯捷创芯电子技术有限公司 | A kind of adjustable gain power amplifier, gain adjusting method therefore and mobile terminal |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02119174A (en) * | 1988-10-28 | 1990-05-07 | Hitachi Ltd | Integrated high frequency amplifier |
| WO2006109731A1 (en) * | 2005-04-08 | 2006-10-19 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | High frequency amplifier and transmitting/receiving system |
| JP2007235524A (en) * | 2006-03-01 | 2007-09-13 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Variable gain amplifier circuit |
| JP2007259409A (en) * | 2006-02-27 | 2007-10-04 | Mitsubishi Electric Corp | Variable gain amplifier |
| WO2008035480A1 (en) * | 2006-09-20 | 2008-03-27 | Panasonic Corporation | Low noise amplifier and wireless communication system |
| JP2009044470A (en) * | 2007-08-09 | 2009-02-26 | Panasonic Corp | Wireless communication device |
| JP2010239401A (en) * | 2009-03-31 | 2010-10-21 | Panasonic Corp | Variable gain amplifier circuit and radio communication apparatus |
-
2009
- 2009-12-03 JP JP2009275459A patent/JP5342419B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02119174A (en) * | 1988-10-28 | 1990-05-07 | Hitachi Ltd | Integrated high frequency amplifier |
| WO2006109731A1 (en) * | 2005-04-08 | 2006-10-19 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | High frequency amplifier and transmitting/receiving system |
| JP2007259409A (en) * | 2006-02-27 | 2007-10-04 | Mitsubishi Electric Corp | Variable gain amplifier |
| JP2007235524A (en) * | 2006-03-01 | 2007-09-13 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Variable gain amplifier circuit |
| WO2008035480A1 (en) * | 2006-09-20 | 2008-03-27 | Panasonic Corporation | Low noise amplifier and wireless communication system |
| JP2009044470A (en) * | 2007-08-09 | 2009-02-26 | Panasonic Corp | Wireless communication device |
| JP2010239401A (en) * | 2009-03-31 | 2010-10-21 | Panasonic Corp | Variable gain amplifier circuit and radio communication apparatus |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6104485B1 (en) * | 2016-06-27 | 2017-03-29 | 三菱電機株式会社 | Power amplifier and variable gain amplifier |
| WO2018002978A1 (en) * | 2016-06-27 | 2018-01-04 | 三菱電機株式会社 | Power amplifier and variable-gain amplifier |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP5342419B2 (en) | 2013-11-13 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6917246B2 (en) | Doherty bias circuit to dynamically compensate for process and environmental variations | |
| US8570106B2 (en) | Positive feedback common gate low noise amplifier | |
| CN112543005A (en) | Amplitude modulation to phase modulation compensation circuit, radio frequency power amplifier and equipment | |
| US20090146741A1 (en) | High-frequency amplifier, high-frequency module, and mobile wireless apparatus using the same | |
| US6731173B1 (en) | Doherty bias circuit to dynamically compensate for process and environmental variations | |
| JP7171950B2 (en) | power amplifier | |
| JPH09260957A (en) | Semiconductor amplifier circuit | |
| JP2009165100A (en) | High-frequency amplifier, high-frequency module and mobile wireless apparatus using the same | |
| US6426678B1 (en) | High power amplifier system having low power consumption and high dynamic range | |
| US7889005B2 (en) | Controllable amplifier and the use thereof | |
| US9853605B2 (en) | Transistor package, amplification circuit including the same, and method of forming transistor | |
| JP5342419B2 (en) | Semiconductor integrated circuit device | |
| US8063703B2 (en) | Output circuit of radio-frequency transmitter | |
| US20060066399A1 (en) | Amplifier arrangement having an adjustable gain, and use thereof | |
| US12301188B2 (en) | Operational amplifier and method for operating an operational amplifier | |
| JP2007019784A (en) | High frequency power amplifier and operation voltage control circuit | |
| JP2005123860A (en) | High frequency power amplifier circuit and electronic component for high frequency power amplification | |
| US20180069509A1 (en) | Universal RF Amplifier Controller | |
| JP2010273284A (en) | High frequency amplifier | |
| US20070132512A1 (en) | Variable gain amplifier | |
| WO2008004034A1 (en) | Integrated amplifier bias circuit | |
| US12119792B2 (en) | Variable gain amplifier circuit and semiconductor integrated circuit | |
| US7616059B2 (en) | Temperature compensation of small signal gain of an amplifier stage | |
| JP2020010095A (en) | Bias circuit, amplifier circuit, and method of manufacturing bias circuit | |
| JP2007005995A (en) | Bias circuit and high-frequency power amplification circuit |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20120820 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20130417 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20130430 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20130626 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20130716 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20130809 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |