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JP3488208B2 - Active bias circuit - Google Patents

Active bias circuit

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Publication number
JP3488208B2
JP3488208B2 JP2001052605A JP2001052605A JP3488208B2 JP 3488208 B2 JP3488208 B2 JP 3488208B2 JP 2001052605 A JP2001052605 A JP 2001052605A JP 2001052605 A JP2001052605 A JP 2001052605A JP 3488208 B2 JP3488208 B2 JP 3488208B2
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JP
Japan
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transistor
voltage
value
output
drain
Prior art date
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JP2001052605A
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善一 西村
文伸 小野
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NEC Compound Semiconductor Devices Ltd
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NEC Compound Semiconductor Devices Ltd
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Publication date
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、アクティブ・バイ
アス回路に関し、さらに言えば、ウィルソン(Wilson)
型の定電流回路とワイドラー(Widlar)型の定電流回路
を組み合わせてなるアクティブ・バイアス回路に関す
る。
FIELD OF THE INVENTION This invention relates to active bias circuits, and more specifically to Wilson.
Type bias current circuit and a Widlar type constant current circuit are combined.

【0002】[0002]

【従来の技術】図6は、ウィルソン型の定電流回路とワ
イドラー型の定電流回路を組み合わせてなるアクティブ
・バイアス回路の従来構成を示す。図6に示すように、
この従来のアクティブ・バイアス回路10は、四つのn
−チャネル電界効果トランジスタM11、M12、M1
3、M14と、抵抗器R11とを備えている。
2. Description of the Related Art FIG. 6 shows a conventional structure of an active bias circuit which is a combination of a Wilson type constant current circuit and a Widlar type constant current circuit. As shown in FIG.
This conventional active bias circuit 10 has four n
-Channel field effect transistors M11, M12, M1
3, M14 and a resistor R11.

【0003】トランジスタM11とM14は、いわゆる
ダイオード接続を持ち、それぞれゲートどドレインが点
P1、P2において互いに接続されている。トランジス
タM11のドレインは、抵抗器R11を介して端子T1
に接続され、そのゲートはトランジスタM13のゲート
にさらに接続されている。トランジスタM11のソース
は、その下方にあるトランジスタM12のドレインに接
続されている。トランジスタM12のゲートおよびソー
スは、トランジスタM14のゲートおよびソースにそれ
ぞれ接続されている。トランジスタM12とM14の互
いに接続されたソースは、接地されている。このよう
に、入力側(基準電圧供給側)のトランジスタM11と
M12は、カスコード接続されている。
The transistors M11 and M14 have what is called a diode connection, and their gates and drains are connected to each other at points P1 and P2. The drain of the transistor M11 is connected to the terminal T1 via the resistor R11.
, Whose gate is further connected to the gate of transistor M13. The source of the transistor M11 is connected to the drain of the transistor M12 below it. The gate and the source of the transistor M12 are connected to the gate and the source of the transistor M14, respectively. The sources of the transistors M12 and M14 connected to each other are grounded. Thus, the transistors M11 and M12 on the input side (reference voltage supply side) are cascode-connected.

【0004】トランジスタM13のドレインは、端子T
2に接続されている。トランジスタM13のソースは、
接続点P2においてトランジスタM14のドレインに接
続されている。トランジスタM14のゲートとドレイン
も、接続点P2において互いに接続されている。その接
続点P2には、アクティブ・バイアス回路10の出力端
子T3が接続されている。このように、出力側のトラン
ジスタM13とM14も、カスコード接続されている。
The drain of the transistor M13 has a terminal T
Connected to 2. The source of the transistor M13 is
It is connected to the drain of the transistor M14 at the connection point P2. The gate and drain of the transistor M14 are also connected to each other at the connection point P2. The output terminal T3 of the active bias circuit 10 is connected to the connection point P2. In this way, the transistors M13 and M14 on the output side are also cascode-connected.

【0005】端子T1には基準電圧V1 が印加され、そ
れによって抵抗器R11に基準電流IREF が流れる。換
言すれば、基準電圧V1 と抵抗器R11によって、基準
電流IREF が生成される。トランジスタM11とM12
のゲートには電流が流れないと考えれば、この基準電流
REF は、トランジスタM11とM12のドレイン電流
D11 とID12 にそれぞれ等しくなる。
A reference voltage V 1 is applied to the terminal T1, which causes a reference current I REF to flow through the resistor R11. In other words, the reference current I REF is generated by the reference voltage V 1 and the resistor R11. Transistors M11 and M12
Assuming that no current flows through the gate of, the reference current I REF becomes equal to the drain currents I D11 and I D12 of the transistors M11 and M12, respectively.

【0006】端子T2にはバイアス電圧V2 が印加され
る。これにより、トランジスタM13に一定のドレイン
電流ID13 が流れるが、そのドレイン電流ID13 の電流
値は基準電流IREF に対して所定の比を持つ。すなわ
ち、ドレイン電流ID13 の電流値は、基準電流IREF
電流値に対してa倍となる(aは正の定数)。トランジ
スタM13とM14のゲートには電流が流れないと考え
れば、このドレイン電流ID13 はトランジスタM14の
ドレイン電流ID14 に等しくなる。
A bias voltage V 2 is applied to the terminal T2. As a result, a constant drain current I D13 flows through the transistor M13, but the current value of the drain current I D13 has a predetermined ratio with respect to the reference current I REF . That is, the current value of the drain current I D13 is a times the current value of the reference current I REF (a is a positive constant). Considering that no current flows through the gates of the transistors M13 and M14, the drain current I D13 becomes equal to the drain current I D14 of the transistor M14.

【0007】この従来のバイアス回路10の出力バイア
ス電圧VOUT は、出力端子T3に生成されるが、その電
圧値は、トランジスタM14のゲートとドレインの接続
点(すなわち、トランジスタM14のドレインとトラン
ジスタM13のソースとの接続点)P2の電圧値に等し
い。
The output bias voltage V OUT of the conventional bias circuit 10 is generated at the output terminal T3, and its voltage value is a connection point between the gate and drain of the transistor M14 (that is, the drain of the transistor M14 and the transistor M13). Point of connection with the source) of P2) equal to the voltage value of P2.

【0008】バイアス回路10によって所望のバイアス
電圧VOUT を印加される被バイアス回路20は、n−チ
ャネル・エンハンスメント型の電界効果トランジスタM
15を含んでいる。トランジスタM15のゲートは、バ
イアス回路10の出力端子T3に接続されており、出力
バイアス電圧VOUT が印加される。トランジスタM15
のドレインは、端子T4に接続されており、電圧VD
印加される。トランジスタM15のソースは接地されて
いる。よって、トランジスタM15のゲート・ソース間
電圧は、出力バイアス電圧VOUT に等しくなり、その結
果、トランジスタM15のドレイン電流ID15 は出力バ
イアス電圧VOUT の値に応じて増加・減少する。
The biased circuit 20 to which a desired bias voltage V OUT is applied by the bias circuit 10 is an n-channel enhancement type field effect transistor M.
Includes 15. The gate of the transistor M15 is connected to the output terminal T3 of the bias circuit 10, and the output bias voltage V OUT is applied. Transistor M15
Has a drain connected to the terminal T4 and is applied with the voltage V D. The source of the transistor M15 is grounded. Therefore, the gate-source voltage of the transistor M15 becomes equal to the output bias voltage V OUT , and as a result, the drain current I D15 of the transistor M15 increases / decreases according to the value of the output bias voltage V OUT .

【0009】なお、被バイアス回路20は、高周波信号
を入力(in入力端子)し増幅して出力(out出力端
子)する機能を有し、電界効果トランジスタM15以外
にも能動素子と受動素子を含んでいるが、ここでは省略
している。
The biased circuit 20 has a function of inputting a high frequency signal (in input terminal), amplifying and outputting (out output terminal), and includes an active element and a passive element in addition to the field effect transistor M15. However, it is omitted here.

【0010】ここで、図6の従来のバイアス回路10の
動作を簡単に説明すると、次の通りである。
The operation of the conventional bias circuit 10 shown in FIG. 6 will be briefly described as follows.

【0011】所定の基準電圧V1 (例えば2V)に対し
て、基準抵抗器R11の抵抗値をうまく設定することに
より、トランジスタM11を流れる基準電流IREF の値
を所望の値に設定できる。また、これにより、トランジ
スタM11のゲートとドレインの接続点(すなわち抵抗
器R11とトランジスタM11のドレインとの接続点)
P1に生じる電圧VP1の値が決定される。この時、トラ
ンジスタM13のソースとトランジスタM14のドレイ
ンの接続点P2(すなわち出力端子T3)の電圧V
P2は、端子T2に印加されるバイアス電圧V2 の値か
ら、トランジスタM13の順方向電圧降下VFM13を減算
した値に等しい。すなわち、次式(1)が成り立つ。
By properly setting the resistance value of the reference resistor R11 with respect to a predetermined reference voltage V 1 (for example, 2 V), the value of the reference current I REF flowing through the transistor M11 can be set to a desired value. Further, as a result, the connection point between the gate and the drain of the transistor M11 (that is, the connection point between the resistor R11 and the drain of the transistor M11).
The value of the voltage V P1 occurring at P1 is determined. At this time, the voltage V at the connection point P2 (that is, the output terminal T3) between the source of the transistor M13 and the drain of the transistor M14
P2 is equal to the value of the bias voltage V 2 applied to the terminal T2 minus the forward voltage drop V FM13 of the transistor M13. That is, the following expression (1) is established.

【0012】 VP2 = VOUT = V2 − VFM13 (1) 他方、端子T1に印加される基準電圧V1 すなわち基準
電流IREF の値を変えると、トランジスタM13のドレ
イン電流ID13 の電流値が変わり、それに応じてトラン
ジスタM13の順方向電圧降下VFM13の電圧値が変わ
る。このため、式(1)より明らかなように、基準電圧
1 の値を変えることにより、バイアス電圧V2 の値を
一定に保ちながら出力バイアス電圧VOUT の値を変える
ことが可能となる。
V P2 = V OUT = V 2 −V FM13 (1) On the other hand, when the value of the reference voltage V 1 applied to the terminal T 1, that is, the reference current I REF is changed, the current value of the drain current ID 13 of the transistor M 13 is changed. Changes , and the voltage value of the forward voltage drop V FM13 of the transistor M13 changes accordingly. Therefore, as is clear from the equation (1), by changing the value of the reference voltage V 1 , it is possible to change the value of the output bias voltage V OUT while keeping the value of the bias voltage V 2 constant.

【0013】被バイアス回路20のトランジスタM15
のドレイン電流ID15 の値は、トランジスタM15のゲ
ートに印加される出力バイアス電圧VOUT の値に応じて
変化する。トランジスタM15はエンハンスメント型で
あるので、出力バイアス電圧VOUT の絶対値をトランジ
スタM15の閾電圧未満に設定すれば、そのドレイン電
流ID15 の値をゼロにすることができる、すなわち、ト
ランジスタM15をカットオフすることが可能となる。
Transistor M15 of biased circuit 20
The value of the drain current I D15 of the transistor changes according to the value of the output bias voltage V OUT applied to the gate of the transistor M15. Since the transistor M15 is an enhancement type, if the absolute value of the output bias voltage V OUT is set below the threshold voltage of the transistor M15, the value of its drain current I D15 can be zero, that is, the transistor M15 is cut. It is possible to turn it off.

【0014】図6の従来のアクティブ・バイアス回路1
0の動作は、製造プロセスに起因するトランジスタM1
1、M12、M13、M14の閾電圧Vthの変動(ばら
つき)と、周囲温度の変動とに対して、ほとんど変動し
ない。すなわち、それらの変動があっても、回路10の
パラメータを変えない限り、被バイアス回路20のトラ
ンジスタM15に流れるドレイン電流ID15 の値はほと
んど変化せず、ほぼ一定に保たれる。
The conventional active bias circuit 1 of FIG.
The operation of 0 is caused by the manufacturing process of the transistor M1.
It hardly changes with respect to the fluctuation (variation) of the threshold voltage Vth of 1, M12, M13, and M14 and the fluctuation of the ambient temperature. That is, even if these variations occur, the value of the drain current I D15 flowing in the transistor M15 of the biased circuit 20 hardly changes and is kept substantially constant unless the parameters of the circuit 10 are changed.

【0015】例えば、トランジスタM11、M12、M
13、M14の閾電圧Vthの絶対値が小さくなった場
合、それに応じて基準電流IREF の値が大きくなるた
め、点P1の電圧VP1が低下する。他方、基準電流I
REF の値の増大に応じてトランジスタM13のドレイン
電流ID13 の値が大きくなるため、トランジスタM13
による電圧降下の値が大きくなり、その結果、点P2に
おける電圧VP2すなわち出力バイアス電圧VOUT の値が
減少する。逆に、トランジスタM11、M12、M1
3、M14の閾電圧Vthの絶対値が大きくなった場合に
は、それに応じて基準電流IREF の値が小さくなるた
め、点P1の電圧VP1が上昇する。他方、基準電流I
REF の値の減少に応じてトランジスタM13のドレイン
電流ID13 の値が小さくなるため、トランジスタM13
による電圧降下の値が小さくなり、その結果、点P2に
おける電圧VP2すなわち出力バイアス電圧VOUT の値が
増加する。回路10はこうして、閾電圧Vthの絶対値の
変動に対して、トランジスタM13、M14を流れるド
レイン電流ID13 、ID14 ひいては被バイアス回路であ
るトランジスタM15のドレイン電流ID15 の値を一定
に保つ。
For example, transistors M11, M12, M
When the absolute value of the threshold voltage Vth of M13 and M14 decreases, the value of the reference current I REF increases accordingly, and the voltage V P1 at the point P1 decreases. On the other hand, the reference current I
Since the value of the drain current I D13 of the transistor M13 increases as the value of REF increases, the transistor M13 increases.
The value of the voltage drop due to increases, as a result, the value of the voltage V P2 that is, the output bias voltage V OUT at the point P2 is reduced. Conversely, transistors M11, M12, M1
3, when the absolute value of the threshold voltage V th of M14 becomes large, the value of the reference current I REF becomes small accordingly, so that the voltage VP1 at the point P1 rises. On the other hand, the reference current I
Since the value of the drain current I D13 of the transistor M13 decreases as the value of REF decreases, the transistor M13
The value of the voltage drop due to decreases, so that the value of the voltage V P2 that is, the output bias voltage V OUT at the point P2 increases. Thus, the circuit 10 keeps the drain currents I D13 and I D14 flowing through the transistors M13 and M14 and the drain current I D15 of the biased circuit transistor M15 constant against variations in the absolute value of the threshold voltage V th. .

【0016】また、周囲温度が変化した場合も、閾電圧
thが変化した場合と同じ動作をするので、この場合も
トランジスタM15のドレイン電流ID15 の値は一定に
保たれる。
Further, even when the ambient temperature changes, the same operation as when the threshold voltage V th changes is performed, so that the value of the drain current I D15 of the transistor M15 is kept constant in this case as well.

【0017】[0017]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図6に
示す従来のアクティブ・バイアス回路10には、次のよ
うな問題がある。
However, the conventional active bias circuit 10 shown in FIG. 6 has the following problems.

【0018】すなわち、従来のバイアス回路10では、
被バイアス回路20すなわちトランジスタM15の消費
電力は、端子T1に印加される基準電圧V1 の値を変え
ることによって調整できる。これは、基準電圧V1 の値
を変えると、それに応じて出力バイアス電圧VOUT の値
が変わり、その結果、トランジスタM15を流れるドレ
イン電流ID15 の値も変わるからである。
That is, in the conventional bias circuit 10,
The power consumption of the biased circuit 20, that is, the transistor M15 can be adjusted by changing the value of the reference voltage V 1 applied to the terminal T1. This is because when the value of the reference voltage V 1 is changed, the value of the output bias voltage V OUT changes accordingly, and as a result, the value of the drain current I D15 flowing through the transistor M15 also changes.

【0019】バイアス回路10は、例えば、携帯電話器
内の増幅器に所望のバイアス電圧を印加するのに使用さ
れる。この場合、被バイアス回路20が携帯電話器内の
高周波増幅器になる。
The bias circuit 10 is used, for example, to apply a desired bias voltage to an amplifier in a mobile phone. In this case, the biased circuit 20 serves as a high frequency amplifier in the mobile phone.

【0020】一般に、携帯電話器では、通常動作時に
は、トランジスタM15に対して端子T4を介して電圧
D が供給されると共に、バイアス回路10によって所
望の値の出力バイアス電圧VOUT がトランジスタM15
ひいては被バイアス回路20(すなわち高周波増幅器)
に供給される。他方、省電力動作時には、トランジスタ
M15(すなわち回路20)の動作を停止するために、
別個に設けたスイッチ(いわゆるドレイン・スイッチ、
図示せず)によってトランジスタM15に対する電圧V
D の供給が停止される。このため、そのスイッチを設け
ることに起因して回路の部品数が増加する、という問題
がある。また、そのスイッチを動作させるための電力が
必要となる、という問題もある。
Generally, in a mobile phone, during normal operation, the voltage V D is supplied to the transistor M15 through the terminal T4, and the bias circuit 10 outputs the output bias voltage V OUT of a desired value to the transistor M15.
As a result, the biased circuit 20 (ie, high frequency amplifier)
Is supplied to. On the other hand, in the power saving operation, in order to stop the operation of the transistor M15 (that is, the circuit 20),
A separate switch (so-called drain switch,
(Not shown) allows the voltage V
Supply of D is stopped. Therefore, there is a problem that the number of circuit components increases due to the provision of the switch. There is also a problem that electric power is required to operate the switch.

【0021】そこで、バイアス回路10の出力バイアス
電圧VOUT の電圧値をトランジスタM15の閾電圧より
低くすることによって、トランジスタM15ひいては被
バイアス回路20の動作を停止するようにし、もって上
記ドレイン・スイッチを不要とすることが期待される。
しかし、携帯電器話では、その回路構成上、端子T1に
印加される基準電圧V1 の値を0Vにすることができな
い場合があり、その場合には、出力バイアス電圧VOUT
の値をトランジスタM15の閾電圧より低くしてカット
オフさせることによって省電力化を図ることはできない
ため、携帯電話機内の電池の寿命を縮めてしまう、とい
う問題がある。
Therefore, the voltage value of the output bias voltage V OUT of the bias circuit 10 is made lower than the threshold voltage of the transistor M15 so that the operation of the transistor M15 and by extension the biased circuit 20 is stopped, and thus the drain switch is turned on. It is expected to be unnecessary.
However, in portable electric appliances, there are cases where the value of the reference voltage V 1 applied to the terminal T1 cannot be set to 0 V due to the circuit configuration, and in that case, the output bias voltage V OUT
There is a problem that the life of the battery in the mobile phone is shortened because it is not possible to save power by cutting off the value of the value lower than the threshold voltage of the transistor M15 and cutting it off.

【0022】さらに、出力バイアス電圧VOUT の値を十
分低くできないため、トランジスタM15を低RF出力
動作させる場合にそのRF出力を十分に低減することが
できない。換言すれば、基準電圧V1 の値によってトラ
ンジスタM15のRF出力を可変できる範囲が狭い、と
いう問題がある。
Further, since the value of the output bias voltage V OUT cannot be made sufficiently low, the RF output cannot be sufficiently reduced when the transistor M15 is operated at a low RF output. In other words, there is a problem that the range in which the RF output of the transistor M15 can be changed is narrow depending on the value of the reference voltage V 1 .

【0023】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
ものであり、その目的とするところは、基準電流を生成
するために印加される基準電圧の絶対値が0Vに達しな
くても、出力バイアス電圧の絶対値をほぼ0Vに設定す
ることができるアクティブ・バイアス回路を提供するこ
とにある。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide an output even if the absolute value of the reference voltage applied to generate the reference current does not reach 0V. An object of the present invention is to provide an active bias circuit capable of setting the absolute value of the bias voltage to almost 0V.

【0024】本発明の他の目的は、基準電圧の値の変化
によって変えることができる被バイアス回路のRF出力
の可変範囲を、いっそう広くすることができるアクティ
ブ・バイアス回路を提供することにある。
Another object of the present invention is to provide an active bias circuit which can further widen the variable range of the RF output of the biased circuit which can be changed by changing the value of the reference voltage.

【0025】本発明のさらに他の目的は、電流遮断用に
専用のスイッチを設けなくても、エンハンスメント型の
能動素子を含む被バイアス回路に流れる電流を確実に遮
断できるアクティブ・バイアス回路を提供することにあ
る。
Still another object of the present invention is to provide an active bias circuit capable of reliably interrupting a current flowing through a biased circuit including an enhancement type active element without providing a dedicated switch for interrupting the current. Especially.

【0026】本発明のさらに他の目的は、被バイアス回
路の外部スイッチを不要にし、携帯電話子機セット全体
としての部品点数を減らすとともに、コスト及び装置容
積の減少を実現するアクティブ・バイアス回路を提供す
ることにある。
Still another object of the present invention is to provide an active bias circuit which eliminates the need for an external switch for the biased circuit, reduces the number of parts in the mobile phone handset set as a whole, and reduces the cost and the volume of the device. To provide.

【0027】本発明のさらに他の目的は、部品点数を削
減して消費電力を抑制し、以って携帯電話子機の通話時
間、待ちうけ時間を延ばすことのできるアクティブ・バ
イアス回路を提供することにある。
Still another object of the present invention is to provide an active bias circuit which can reduce the number of parts and suppress power consumption, thereby extending the talk time and waiting time of a portable telephone handset. Especially.

【0028】本発明のさらに他の目的は、被バイアス回
路の消費電流を下げ、その出力電力をリファレンス電圧
により制御することにより、出力電力の可変範囲を広く
するアクティブ・バイアス回路を提供することにある。
Still another object of the present invention is to provide an active bias circuit which widens the variable range of the output power by reducing the current consumption of the biased circuit and controlling the output power by the reference voltage. is there.

【0029】[0029]

【課題を解決するための手段】(1) 本発明の第1の
アクティブ・バイアス回路は、第1抵抗器を介して基準
電流が供給される、ダイオード接続された第1トランジ
スタと、前記第1トランジスタにカスコード接続された
第2トランジスタと、前記第1トランジスタの制御端子
に接続された制御端子を持つ、前記基準電流に対して所
定比の電流値を持つ定電流が流れる第3トランジスタ
と、前記第3トランジスタにカスコード接続されると共
に、前記第2トランジスタの制御端子に接続された制御
端子を持つ、ダイオード接続された第4トランジスタと
を備え、前記第3トランジスタと前記第4トランジスタ
の接続点に形成された出力端子から出力バイアス電圧を
出力すると共に、その出力バイアス電圧がカスコード接
続された前記第1トランジスタと前記第2トランジスタ
に対して印加される基準電圧の値に応じて変化するアク
ティブ・バイアス回路において、前記第1トランジスタ
の制御端子と前記第3トランジスタの制御端子の間に接
続された第2抵抗器を有しており、前記第2抵抗器に電
流が流れることによって生じる電圧降下を利用して、前
記出力バイアス電圧の絶対値を前記電圧降下の値に応じ
て減少させることを特徴とする。
(1) A first active bias circuit according to the present invention comprises a diode-connected first transistor, to which a reference current is supplied via a first resistor, and the first active bias circuit. A third transistor having a second transistor cascode-connected to the transistor and a control terminal connected to the control terminal of the first transistor, through which a constant current having a current value of a predetermined ratio with respect to the reference current flows, A diode-connected fourth transistor which is cascode-connected to the third transistor and has a control terminal connected to the control terminal of the second transistor, and which is provided at a connection point of the third transistor and the fourth transistor. An output bias voltage is output from the formed output terminal, and the output bias voltage is cascode-connected to the first transistor. A second bias connected between the control terminal of the first transistor and the control terminal of the third transistor in an active bias circuit that changes according to the value of a reference voltage applied to the transistor and the second transistor. A resistor is provided, and the absolute value of the output bias voltage is reduced according to the value of the voltage drop by using the voltage drop caused by the current flowing through the second resistor. .

【0030】(2) 本発明の第1のアクティブ・バイ
アス回路では、前記第1トランジスタの制御端子と前記
第3トランジスタの制御端子の間に第2抵抗器が接続さ
れており、その第2抵抗器に電流が流れることによって
生じる電圧降下を利用して、前記出力バイアス電圧の絶
対値を前記電圧降下の値に応じて減少させるようにして
いる。
(2) In the first active bias circuit of the present invention, the second resistor is connected between the control terminal of the first transistor and the control terminal of the third transistor, and the second resistor is connected. The absolute value of the output bias voltage is reduced according to the value of the voltage drop by utilizing the voltage drop caused by the current flowing through the container.

【0031】このため、例えば、前記第1および第3の
トランジスタが電界効果トランジスタである場合、前記
第1トランジスタのゲートと前記第3トランジスタのゲ
ートの間に漏れ電流が流れるので、前記第2抵抗器には
その漏れ電流の値に応じて電圧降下が生じる。また、前
記第1および第3のトランジスタがバイポーラ・トラン
ジスタである場合には、前記第1トランジスタのベース
と前記第3トランジスタのベースの間にベース電流が流
れるので、前記第2抵抗器にはそのベース電流の値に応
じて電圧降下が生じる。よって、前記出力バイアス電圧
の絶対値は、前記電圧降下の値に応じて減少する。
Therefore, for example, when the first and third transistors are field effect transistors, a leakage current flows between the gate of the first transistor and the gate of the third transistor, so that the second resistor is connected. A voltage drop occurs in the container depending on the value of its leakage current. Also, when the first and third transistors are bipolar transistors, a base current flows between the base of the first transistor and the base of the third transistor, so that the second resistor is connected to the base current. A voltage drop occurs according to the value of the base current. Therefore, the absolute value of the output bias voltage decreases according to the value of the voltage drop.

【0032】その結果、前記基準電流を生成するために
印加される前記基準電圧の絶対値が0Vに達しなくて
も、前記出力バイアス電圧の絶対値をほぼ0Vにするこ
とができる。その結果、電流遮断用に専用のスイッチを
設けなくても、エンハンスメント型で電圧駆動の能動素
子を含む被バイアス回路に流れる電流を遮断することが
できる。
As a result, even if the absolute value of the reference voltage applied to generate the reference current does not reach 0V, the absolute value of the output bias voltage can be almost 0V. As a result, the current flowing in the biased circuit including the enhancement-type voltage-driven active element can be cut off without providing a dedicated switch for cutting off the current.

【0033】また、前記出力バイアス電圧の絶対値は、
前記第2抵抗器によって生じる電圧降下の値に応じて小
さくなるので、前記基準電圧の値によって変えることが
できる被バイアス回路の消費電力の可変範囲を低い方に
広げることができる。
The absolute value of the output bias voltage is
Since it becomes smaller according to the value of the voltage drop caused by the second resistor, the variable range of the power consumption of the biased circuit that can be changed by the value of the reference voltage can be expanded to the lower side.

【0034】なお、前記第2抵抗器は、前記第1トラン
ジスタの制御端子と前記第3トランジスタの制御端子の
間に接続されているので、本発明の第1のアクティブ・
バイアス回路の動作(すなわち、バイアス電圧の安定供
給)は前記第2抵抗器の追加によって影響を受けない。
Since the second resistor is connected between the control terminal of the first transistor and the control terminal of the third transistor, the first active resistor of the present invention is connected.
The operation of the bias circuit (ie stable supply of bias voltage) is not affected by the addition of the second resistor.

【0035】(3) 本発明の第1のアクティブ・バイ
アス回路の好ましい例では、前記基準電圧の絶対値を所
定の値から0Vに近づけた場合に、前記基準電圧の絶対
値が0Vに到達する前に前記出力バイアス電圧の絶対値
が0Vになるようにする。
(3) In a preferred example of the first active bias circuit of the present invention, when the absolute value of the reference voltage approaches 0V from a predetermined value, the absolute value of the reference voltage reaches 0V. First, the absolute value of the output bias voltage is set to 0V.

【0036】本発明の第1のアクティブ・バイアス回路
の他の好ましい例では、前記出力バイアス電圧が、エン
ハンスメント型で電圧駆動の能動素子の制御端子に対し
て印加されるように設計されており、前記基準電圧の絶
対値を所定の値から0Vに近づけた場合に、前記基準電
圧の絶対値が0Vに到達する前に前記出力バイアス電圧
が前記能動素子をカットオフできる値に到達するように
する。
In another preferred example of the first active bias circuit of the present invention, the output bias voltage is designed to be applied to a control terminal of an enhancement type and voltage driven active element. When the absolute value of the reference voltage approaches 0V from a predetermined value, the output bias voltage reaches a value capable of cutting off the active element before the absolute value of the reference voltage reaches 0V. .

【0037】(4) 本発明の第2のアクティブ・バイ
アス回路は、第1抵抗器を介して基準電流が供給され
る、ダイオード接続された第1トランジスタと、前記第
1トランジスタにカスコード接続された第2トランジス
タと、前記第1トランジスタの制御端子に接続された制
御端子を持つ、前記基準電流に対して所定比の電流値を
持つ定電流が流れる第3トランジスタと、前記第3トラ
ンジスタにカスコード接続されると共に、前記第2トラ
ンジスタの制御端子に接続された制御端子を持つ、ダイ
オード接続された第4トランジスタとを備え、前記第3
トランジスタと前記第4トランジスタの接続点に形成さ
れた出力端子から出力バイアス電圧を出力すると共に、
その出力バイアス電圧がカスコード接続された前記第1
トランジスタと前記第2トランジスタに対して印加され
る基準電圧の値に応じて変化するアクティブ・バイアス
回路において、前記第2トランジスタの制御端子と前記
第4トランジスタの制御端子に一方の端子が共通接続さ
れた第2抵抗器を有しており、前記第3トランジスタに
流れる電流の一部を前記第2抵抗器に分流させることに
よって、前記第4トランジスタが生成する電圧降下の値
を減少させ、もって前記出力バイアス電圧の絶対値を前
記電圧降下の値に応じて減少させることを特徴とする。
(4) In the second active bias circuit of the present invention, a diode-connected first transistor, to which a reference current is supplied via a first resistor, and a cascode connection to the first transistor. A third transistor having a second transistor and a control terminal connected to the control terminal of the first transistor, through which a constant current having a current value of a predetermined ratio with respect to the reference current flows, and a cascode connection to the third transistor. And a diode-connected fourth transistor having a control terminal connected to the control terminal of the second transistor.
The output bias voltage is output from the output terminal formed at the connection point of the transistor and the fourth transistor,
The first output bias voltage is cascode-connected.
In an active bias circuit that changes according to the value of a reference voltage applied to a transistor and the second transistor, one terminal is commonly connected to the control terminal of the second transistor and the control terminal of the fourth transistor. A second resistor, and by shunting a part of the current flowing through the third transistor to the second resistor, the value of the voltage drop generated by the fourth transistor is reduced. The absolute value of the output bias voltage is reduced according to the value of the voltage drop.

【0038】(5) 本発明の第2のアクティブ・バイ
アス回路では、前記第2トランジスタの制御端子と前記
第4トランジスタの制御端子に一方の端子が共通接続さ
れた第2抵抗器を有している。そして、前記第3トラン
ジスタに流れる電流の一部を前記第2抵抗器に分流させ
ることにより、前記第4トランジスタが生成する電圧降
下の値を減少させ、もって前記出力バイアス電圧の絶対
値を前記電圧降下の値に応じて減少させるようにしてい
る。このため、前記基準電流を生成するために印加され
る前記基準電圧の絶対値が0Vに達しなくても、前記出
力バイアス電圧の絶対値をほぼ0Vにすることができ
る。その結果、電流遮断用に専用のスイッチを設けなく
ても、エンハンスメント型で電圧駆動の能動素子を含む
被バイアス回路に流れる電流を遮断することができる。
(5) In the second active bias circuit of the present invention, a second resistor having one terminal commonly connected to the control terminal of the second transistor and the control terminal of the fourth transistor is provided. There is. Then, by shunting a part of the current flowing through the third transistor to the second resistor, the value of the voltage drop generated by the fourth transistor is reduced, and thus the absolute value of the output bias voltage is reduced to the voltage. I am trying to decrease according to the value of the descent. Therefore, even if the absolute value of the reference voltage applied to generate the reference current does not reach 0V, the absolute value of the output bias voltage can be approximately 0V. As a result, the current flowing in the biased circuit including the enhancement-type voltage-driven active element can be cut off without providing a dedicated switch for cutting off the current.

【0039】また、前記出力バイアス電圧の絶対値は、
前記第4トランジスタが生成する電圧降下の減少に応じ
て小さくなるので、前記基準電圧の値によって変えるこ
とができる被バイアス回路の消費電力の可変範囲を低い
方に広げることができる。
The absolute value of the output bias voltage is
Since the voltage decreases with the decrease in the voltage drop generated by the fourth transistor, the variable range of the power consumption of the biased circuit that can be changed according to the value of the reference voltage can be expanded to the lower side.

【0040】なお、前記第2抵抗器の一方の端子が、前
記第2トランジスタの制御端子と前記第4トランジスタ
の制御端子に共通接続されていて、前記第3トランジス
タに流れる電流の一部が前記第2抵抗器に分流するだけ
であるため、本発明の第2のアクティブ・バイアス回路
の動作(すなわち、バイアス電圧の安定供給)は前記第
2抵抗器の追加によって影響を受けない。
It should be noted that one terminal of the second resistor is commonly connected to the control terminal of the second transistor and the control terminal of the fourth transistor, and a part of the current flowing in the third transistor is part of the current. The operation of the second active bias circuit of the present invention (i.e., stable supply of bias voltage) is not affected by the addition of the second resistor because it only diverts to the second resistor.

【0041】(6) 本発明の第2のアクティブ・バイ
アス回路の好ましい例では、前記第2抵抗器の抵抗値
が、前記第4トランジスタが持つ抵抗値よりも小さく設
定される。
(6) In a preferred example of the second active bias circuit of the present invention, the resistance value of the second resistor is set smaller than the resistance value of the fourth transistor.

【0042】本発明の第2のアクティブ・バイアス回路
の他の好ましい例では、前記基準電圧の絶対値を所定の
値から0Vに近づけた場合に、前記基準電圧の絶対値が
0Vに到達する前に前記出力バイアス電圧の絶対値が0
Vになるようにする。
In another preferable example of the second active bias circuit of the present invention, before the absolute value of the reference voltage reaches 0V when the absolute value of the reference voltage approaches 0V from a predetermined value. And the absolute value of the output bias voltage is 0
Set to V.

【0043】本発明の第2のアクティブ・バイアス回路
のさらに他の好ましい例では、前記出力バイアス電圧
が、エンハンスメント型で電圧駆動の能動素子の制御端
子に対して印加されるように設計されており、前記基準
電圧の絶対値を所定の値から0Vに近づけた場合に、前
記基準電圧の絶対値が0Vに到達する前に前記出力バイ
アス電圧が前記能動素子をカットオフできる値に到達す
るようにする。
In still another preferred example of the second active bias circuit of the present invention, the output bias voltage is designed to be applied to a control terminal of an enhancement type and voltage driven active element. When the absolute value of the reference voltage approaches 0V from a predetermined value, the output bias voltage reaches a value capable of cutting off the active element before the absolute value of the reference voltage reaches 0V. To do.

【0044】(7) 本発明の第3のアクティブ・バイ
アス回路は、高周波信号を入力し増幅して出力する被バ
イアス回路に対し、バイアス電圧を供給するアクティブ
・バイアス回路において、ドレイン,ゲートを短絡し且
つそのドレインを基準抵抗を介してリファレンス電源に
接続した第1のMOSトランジスタと、前記第1のMO
Sトランジスタのソースにドレインを接続し且つソース
を接地した第2のMOSトランジスタと、ドレインをバ
イアス電源に接続し且つゲートを前記第1のMOSトラ
ンジスタのゲートに接続した第3のMOSトランジスタ
と、ドレイン,ゲートを短絡し、そのドレインを前記第
3のMOSトランジスタのソースに接続し且つソースを
接地した第4のMOSトランジスタと、前記第2および
第4のMOSトランジスタの両ゲートおよび接地間に接
続したシャント抵抗と、前記第3および第4のMOSト
ランジスタの接続点から前記バイアス電圧を取り出すバ
イアス回路出力部と、前記高周波信号の入力端子を前記
バイアス回路出力部に接続するとともに、前記被バイア
ス回路のリーク電流を前記シャント抵抗に対して分流制
御するスイッチングブロックとを有することを特徴とし
ている。
(7) In the third active bias circuit of the present invention, the drain and gate are short-circuited in the active bias circuit that supplies a bias voltage to the biased circuit that inputs, amplifies and outputs a high frequency signal. A first MOS transistor having a drain connected to a reference power source through a reference resistor, and the first MO transistor.
A second MOS transistor whose drain is connected to the source of the S transistor and whose source is grounded; and a third MOS transistor whose drain is connected to a bias power supply and whose gate is connected to the gate of said first MOS transistor; and drain , The gate is short-circuited, the drain is connected to the source of the third MOS transistor, and the source is connected between the fourth MOS transistor having the source grounded and the gates of the second and fourth MOS transistors and the ground. A shunt resistor, a bias circuit output section for extracting the bias voltage from the connection point of the third and fourth MOS transistors, an input terminal for the high frequency signal is connected to the bias circuit output section, and the biased circuit of the biased circuit is connected. A switch for shunting leakage current to the shunt resistor. It is characterized by having a block.

【0045】(8) 本発明におけるアクティブ・バイ
アス回路のスイッチングブロックは、前記バイアス回路
出力部にドレインを接続し且つソースを接地した第6の
MOSトランジスタと、ドレインおよびゲートを前記第
6のMOSトランジスタのゲートに接続し且つソースを
接地した第7のMOSトランジスタと、ドレインを前記
第6のMOSトランジスタのゲートに接続した第8のM
OSトランジスタと、前記第8のMOSトランジスタの
ドレインおよび前記被バイアス回路における前記第5の
MOSトランジスタのドレイン間に接続した第1の抵抗
と、前記第8のMOSトランジスタのソースおよび接地
間に接続した第2の抵抗と、前記リファレンス電源およ
び前記第8のMOSトランジスタのゲート間に接続した
第3の抵抗とで形成することができる。
(8) In the switching block of the active bias circuit according to the present invention, a sixth MOS transistor having a drain connected to the bias circuit output section and a source grounded, and a drain and a gate having the sixth MOS transistor are provided. A seventh MOS transistor having a source connected to the gate and a drain connected to the gate of the sixth MOS transistor.
An OS transistor, a first resistor connected between the drain of the eighth MOS transistor and the drain of the fifth MOS transistor in the biased circuit, and a source connected to the ground of the eighth MOS transistor and ground. It can be formed by a second resistor and a third resistor connected between the reference power source and the gate of the eighth MOS transistor.

【0046】[0046]

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な複数の実施
の形態について添付図面を参照しながら説明する。
Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

【0047】(第1実施形態)本発明の第1実施形態の
アクティブ・バイアス回路1の構成を図1に示す。この
アクティブ・バイアス回路1は、ウィルソン型の定電流
回路とワイドラー型の定電流回路を組み合わせた構成を
持ち、四つのn−チャネル電界効果トランジスタM1、
M2、M3、M4と、抵抗器R1と、抵抗器R2とを備
えている。抵抗器R1は、基準電流を生成するために使
用される。抵抗器R2は、トランジスタM3のゲート電
圧をトランジスタM1のゲート電圧よりも低下させるた
めに使用される。
(First Embodiment) FIG. 1 shows the configuration of an active bias circuit 1 according to the first embodiment of the present invention. This active bias circuit 1 has a configuration in which a Wilson type constant current circuit and a Widlar type constant current circuit are combined, and has four n-channel field effect transistors M1.
It is provided with M2, M3, M4, a resistor R1, and a resistor R2. The resistor R1 is used to generate the reference current. Resistor R2 is used to lower the gate voltage of transistor M3 below that of transistor M1.

【0048】トランジスタM1とM4は、ゲートとドレ
インが互いに接続されており、いわゆるダイオード接続
を持つ。トランジスタM1のドレインは、抵抗器R1を
介して端子T1に接続されている。トランジスタM1の
ゲートは、抵抗器R2を介してトランジスタM3のゲー
トに接続されている。トランジスタM1のソースは、そ
の下方にあるトランジスタM2のドレインに接続されて
いる。トランジスタM2のゲートおよびソースは、トラ
ンジスタM4のゲートおよびソースにそれぞれ接続され
ている。トランジスタM2とM4の互いに接続されたソ
ースは、接地されている。このように、入力側(基準電
圧供給側)のトランジスタM1とM2は、カスコード接
続されている。抵抗器R2の抵抗値は、ここでは1kΩ
としてある。
The transistors M1 and M4 have their gates and drains connected to each other and have what is called a diode connection. The drain of the transistor M1 is connected to the terminal T1 via the resistor R1. The gate of the transistor M1 is connected to the gate of the transistor M3 via the resistor R2. The source of the transistor M1 is connected to the drain of the transistor M2 below it. The gate and the source of the transistor M2 are connected to the gate and the source of the transistor M4, respectively. The sources of the transistors M2 and M4, which are connected to each other, are grounded. Thus, the transistors M1 and M2 on the input side (reference voltage supply side) are cascode-connected. The resistance value of the resistor R2 is 1 kΩ here.
There is.

【0049】トランジスタM3のドレインは、端子T2
に接続されている。トランジスタM3のソースは、接続
点P2においてトランジスタM4のドレインに接続され
ている。トランジスタM4のゲートとドレインも、接続
点P2において互いに接続されている。その接続点P2
には、アクティブ・バイアス回路10の出力端子T3が
接続されている。このように、出力側のトランジスタM
13とM14も、カスコード接続されている。
The drain of the transistor M3 is connected to the terminal T2.
It is connected to the. The source of the transistor M3 is connected to the drain of the transistor M4 at the connection point P2. The gate and drain of the transistor M4 are also connected to each other at the connection point P2. The connection point P2
Is connected to the output terminal T3 of the active bias circuit 10. In this way, the output transistor M
13 and M14 are also cascode-connected.

【0050】抵抗器R1を介してトランジスタM1のド
レインに接続された端子T1には、基準電圧V1 が印加
され、それによって抵抗器R1に基準電流IREF が流れ
る。換言すれば、基準電圧V1 と抵抗器R1によって基
準電流IREF が生成される。トランジスタM1とM2の
ゲートには電流が流れないと考えれば、この基準電流I
REF は、トランジスタM1とM2のドレイン電流ID1
D2にそれぞれ等しくなる。
The reference voltage V 1 is applied to the terminal T1 connected to the drain of the transistor M1 via the resistor R1, whereby the reference current I REF flows through the resistor R1. In other words, the reference voltage V 1 and the resistor R1 generate the reference current I REF . Assuming that no current flows through the gates of the transistors M1 and M2, this reference current I
REF becomes equal to the drain currents I D1 and I D2 of the transistors M1 and M2, respectively.

【0051】トランジスタM3のドレインに接続された
端子T2には、バイアス電圧V2 が印加される。これに
より、トランジスタM3には、基準電流IREF に対して
所定比(a倍)の電流値を持つドレイン電流ID3を流す
ことができる。トランジスタM3とM4のゲートには電
流が流れないと考えれば、このドレイン電流ID3はトラ
ンジスタM4のドレイン電流ID4に等しくなる。バイア
ス回路1の出力端子T3に生成される出力バイアス電圧
OUT は、トランジスタM4のドレインとゲートの接続
点P2の電圧VP2に等しい。
A bias voltage V 2 is applied to the terminal T2 connected to the drain of the transistor M3. Accordingly, the drain current I D3 having a current value of a predetermined ratio (a times) with respect to the reference current I REF can flow through the transistor M3. Considering that no current flows through the gates of the transistors M3 and M4, the drain current I D3 becomes equal to the drain current I D4 of the transistor M4. The output bias voltage V OUT generated at the output terminal T3 of the bias circuit 1 is equal to the voltage V P2 at the connection point P2 between the drain and gate of the transistor M4.

【0052】アクティブ・バイアス回路1によって所望
のバイアス電圧を印加される被バイアス回路2は、n−
チャネル・エンハンスメント型の電界効果トランジスタ
M5を含む。トランジスタM5のゲートは、バイアス回
路1の出力端子T3に接続されており、出力バイアス電
圧VOUT が印加される。トランジスタM5のドレイン
は、端子T4に接続されており、電圧VD が印加され
る。トランジスタM5のソースは接地されている。よっ
て、トランジスタM5のゲート・ソース間電圧は、出力
バイアス電圧VOUT に等しくなり、その結果、トランジ
スタM5のドレイン電流ID5は出力バイアス電圧VOUT
の値に応じて増加・減少する。
The biased circuit 2 to which a desired bias voltage is applied by the active bias circuit 1 is n-
It includes a channel enhancement type field effect transistor M5. The gate of the transistor M5 is connected to the output terminal T3 of the bias circuit 1, and the output bias voltage V OUT is applied. The drain of the transistor M5 is connected to the terminal T4, and the voltage V D is applied. The source of the transistor M5 is grounded. Therefore, the gate-source voltage of the transistor M5 becomes equal to the output bias voltage V OUT , and as a result, the drain current I D5 of the transistor M5 becomes equal to the output bias voltage V OUT.
Increases / decreases according to the value of.

【0053】なお、被バイアス回路2は、高周波信号を
入力(in入力端子)し増幅して出力(out出力端
子)する機能を有し、電界効果トランジスタM5以外に
も能動素子と受動素子を含んでいるが、ここでは省略し
ている。
The biased circuit 2 has a function of inputting a high frequency signal (in input terminal), amplifying and outputting (out output terminal), and includes an active element and a passive element in addition to the field effect transistor M5. However, it is omitted here.

【0054】次に、図1に示したアクティブ・バイアス
回路1の動作を簡単に説明する。
The operation of the active bias circuit 1 shown in FIG. 1 will be briefly described below.

【0055】所定の基準電圧V1に対して、抵抗器R1
の抵抗値をうまく設定することにより、トランジスタM
1を流れる基準電流IREF を所望の値に決定できる。ま
た、これにより、抵抗器R1とトランジスタM1のドレ
インとの接続点P1に生じる電圧VP1の値が決定され
る。このバイアス回路1では、抵抗器R2がトランジス
タM1のゲートとトランジスタM3のゲートの間に挿入
されているので、トランジスタM1のゲートからトラン
ジスタM3のゲートに向かって漏れ電流が抵抗器R2を
流れ、電圧降下VR を生じる。これによって、トランジ
スタM3のゲート電圧は、トランジスタM1のゲート電
圧よりもその電圧降下VR だけ低くなる。その結果、点
P2における電圧VP2すなわち出力端子T3における出
力バイアス電圧VOUT は、式(1)で表される従来のバ
イアス回路10の場合に比べて電圧降下VR だけ低下す
る。すなわち、次式(2)が成り立つ。
For a given reference voltage V1, resistor R1
By properly setting the resistance value of
The reference current I REF flowing through 1 can be determined to a desired value. This also determines the value of the voltage V P1 generated at the connection point P1 between the resistor R1 and the drain of the transistor M1. In this bias circuit 1, since the resistor R2 is inserted between the gate of the transistor M1 and the gate of the transistor M3, leakage current flows from the gate of the transistor M1 to the gate of the transistor M3 through the resistor R2, and results in a drop V R. Thus, the gate voltage of transistor M3, than the gate voltage of the transistor M1 becomes lower by that voltage drop V R. As a result, the voltage V P2 at the point P2, that is, the output bias voltage V OUT at the output terminal T3 is reduced by the voltage drop V R as compared with the case of the conventional bias circuit 10 represented by the equation (1). That is, the following expression (2) is established.

【0056】 VOUT = VP2 = V2 − VFM3 − VR (2) ただし、VFM3 はトランジスタM3の順方向電圧降下で
ある。
V OUT = V P2 = V 2 −V FM3 −V R (2) where V FM3 is the forward voltage drop of the transistor M 3 .

【0057】したがって、端子T1に印加される基準電
圧V1 すなわち基準電流IREF の値を変えると、トラン
ジスタM3のドレイン電流ID3が変わり、それに応じて
トランジスタM3の電圧降下VFM3 の電圧値が変わるの
で、出力バイアス電圧VOUTの値も変わる。こうして、
従来のバイアス回路10の場合と同様に、基準電圧V 1
の値を変えることにより、出力バイアス電圧VOUT の値
を変えることが可能となる。
Therefore, the reference voltage applied to the terminal T1 is
Pressure V1 That is, the reference current IREF If you change the value of
Drain current I of transistor M3D3Changes accordingly
Voltage drop V of transistor M3FM3 The voltage value of changes
And output bias voltage VOUTThe value of changes. Thus
As in the case of the conventional bias circuit 10, the reference voltage V 1 
Output bias voltage VOUT The value of the
Can be changed.

【0058】被バイアス回路2のトランジスタM5のド
レイン電流ID5は、トランジスタM5のゲートに印加さ
れる出力バイアス電圧VOUT の値に応じて変化する。ト
ランジスタM5はエンハンスメント型であるので、出力
バイアス電圧VOUT の絶対値をほぼ0V(すなわち、ト
ランジスタM5の閾電圧未満)に設定すれば、ドレイン
電流ID5の値をゼロにすることができる、すなわち、ト
ランジスタM5をカットオフすることが可能となる。
The drain current I D5 of the transistor M5 of the biased circuit 2 changes according to the value of the output bias voltage V OUT applied to the gate of the transistor M5. Since the transistor M5 is an enhancement type, if the absolute value of the output bias voltage V OUT is set to about 0 V (that is, less than the threshold voltage of the transistor M5), the value of the drain current I D5 can be zero, that is, , The transistor M5 can be cut off.

【0059】図1のアクティブ・バイアス回路1では、
抵抗器R2がその動作に影響を与えないので、図6の従
来のバイアス回路10の場合と同様に、製造プロセスに
起因するトランジスタM1、M2、M3、M4の閾電圧
thの変動(ばらつき)と周囲温度の変動とに対して安
定した動作をする。すなわち、それらの変動があって
も、被バイアス回路2のトランジスタM5に流れるドレ
イン電流ID5の値はほとんど変化せず、ほぼ一定に保た
れる。この点は、図6の従来のバイアス回路10の場合
と同じであるので、詳細な説明は省略する。
In the active bias circuit 1 shown in FIG.
Since the resistor R2 does not affect its operation, the variation (variation) of the threshold voltage V th of the transistors M1, M2, M3, M4 due to the manufacturing process is the same as in the conventional bias circuit 10 of FIG. And stable operation with respect to fluctuations in ambient temperature. That is, even if these fluctuations occur, the value of the drain current I D5 flowing in the transistor M5 of the biased circuit 2 hardly changes and is kept substantially constant. Since this point is the same as the case of the conventional bias circuit 10 of FIG. 6, detailed description thereof will be omitted.

【0060】以上説明したように、第1実施形態のアク
ティブ・バイアス回路1では、トランジスタM1のゲー
トとトランジスタM3のゲートの間に、ゲート漏れ電流
によって電圧降下VR を生じる抵抗器R2が接続されて
いるので、カスコード接続されたトランジスタM1とト
ランジスタM2の間に印加する基準電圧V1 の値の増減
に応じて増減する出力バイアス電圧VOUT の値を、図6
の従来のバイアス回路10に比べて、抵抗器R2の電圧
降下VR だけさらに低下させることができる。このた
め、基準電流VREF を生成するために印加される基準電
圧V1 の絶対値が0Vに達しなくても、バイアス回路1
の実質的動作に影響を与えずに、出力バイアス電圧V
OUT の値をほぼ0Vにすることができる。その結果、電
流遮断用に専用のスイッチ(つまりドレイン・スイッ
チ)を設けなくても、被バイアス回路2のトランジスタ
M5に流れる電流を確実に遮断することができる。
As described above, in the active bias circuit 1 of the first embodiment, the resistor R2 which causes the voltage drop V R due to the gate leakage current is connected between the gate of the transistor M1 and the gate of the transistor M3. Therefore, the value of the output bias voltage V OUT that increases / decreases in accordance with the increase / decrease in the value of the reference voltage V 1 applied between the cascode-connected transistors M1 and M2 is shown in FIG.
As compared with the conventional bias circuit 10, by the voltage drop V R of the resistor R2 can be further reduced. Therefore, even if the absolute value of the reference voltage V 1 applied to generate the reference current V REF does not reach 0V, the bias circuit 1
Of the output bias voltage V without affecting the substantial operation of the
The value of OUT can be made almost 0V. As a result, the current flowing through the transistor M5 of the biased circuit 2 can be reliably cut off without providing a dedicated switch (that is, a drain switch) for cutting off the current.

【0061】また、出力バイアス電圧VOUT の下限値
は、抵抗器R2がない従来のアクティブ・バイアス回路
10の場合に比べて抵抗器R2の電圧降下VR だけ低く
なるので、基準電圧V1 の値によって変えることができ
る被バイアス回路2のRF出力の可変範囲を低い方に広
げることができる。
[0061] The lower limit of the output bias voltage V OUT, becomes lower by the voltage drop V R of the resistor R2 than that of the resistor R2 is not a conventional active bias circuit 10, the reference voltages V 1 The variable range of the RF output of the biased circuit 2 that can be changed depending on the value can be expanded to the lower side.

【0062】具体例を挙げると、V1 =2V、V2 =V
D =4Vとした場合、第1実施形態のバイアス回路1で
は、出力バイアス電圧VOUT は0.5V程度となり、被
バイアス回路2のトランジスタM5に対して所望のバイ
アス電圧を印加することができる。その結果、トランジ
スタM5は所定の高周波信号(信号入力端子in、信号
出力端子out)の増幅機能を良好に発揮できるように
なる。
As a specific example, V 1 = 2V, V 2 = V
When D = 4V, in the bias circuit 1 of the first embodiment, the output bias voltage V OUT becomes about 0.5V, and a desired bias voltage can be applied to the transistor M5 of the biased circuit 2. As a result, the transistor M5 can properly exhibit the function of amplifying a predetermined high frequency signal (signal input terminal in, signal output terminal out).

【0063】他方、基準電圧V1 のみを2Vから0.2
Vまで下げた場合(すなわちV1 =0.2V、V2 =V
D =4Vとした場合)、図6の従来のバイアス回路10
では、出力バイアス電圧VOUT は0.1V程度となる。
これに対し、第1実施形態のバイアス回路1では、抵抗
器R2の電圧降下VR により、出力バイアス電圧VOU T
が0.02V程度まで低下する。その結果、基準電圧V
1 の値をゼロにしなくても、出力バイアス電圧VOUT
ほぼ0Vまで低下させることができる。
On the other hand, only the reference voltage V 1 is changed from 2V to 0.2V.
When lowered to V (that is, V 1 = 0.2 V, V 2 = V
D = 4V), the conventional bias circuit 10 of FIG.
Then, the output bias voltage V OUT becomes about 0.1V.
In contrast, in the bias circuit 1 of the first embodiment, the voltage drop V R of the resistor R2, the output bias voltage V OU T
Decreases to about 0.02V. As a result, the reference voltage V
The output bias voltage V OUT can be reduced to almost 0 V without setting the value of 1 to zero.

【0064】被バイアス回路2のトランジスタM5の閾
電圧Vthは、例えば0.15V程度であるから、第1実
施形態のバイアス回路1では、基準電圧V1 の値を0.
2V程度にまで低下すれば、トランジスタM5のドレイ
ン電流ID5をゼロにして、トランジスタM5を確実にカ
ットオフすることができる。
Since the threshold voltage V th of the transistor M5 of the biased circuit 2 is, for example, about 0.15 V, in the bias circuit 1 of the first embodiment, the value of the reference voltage V 1 is 0.
When the voltage drops to about 2V, the drain current I D5 of the transistor M5 can be set to zero and the transistor M5 can be cut off without fail.

【0065】(第2実施形態)図2は、本発明の第2実
施形態のアクティブ・バイアス回路1Aの構成を示す。
このアクティブ・バイアス回路1Aでは、第1実施形態
における電圧降下用の抵抗器R2に代えて電流分流用の
抵抗器R3が設けられている。この抵抗器R3は、トラ
ンジスタM4のゲートとソースの間に接続されている。
上述した通り、トランジスタM4のゲートはそのドレイ
ンに接続されているので、この抵抗器R3はトランジス
タM4のドレイン・ソース間に並列に接続されているこ
とになる。その他の構成は、第1実施形態のバイアス回
路1と同じであるから、同一構成の部分には図1と同じ
符号を付してその説明は省略する。
(Second Embodiment) FIG. 2 shows the configuration of an active bias circuit 1A according to a second embodiment of the present invention.
In this active bias circuit 1A, a resistor R3 for current shunting is provided in place of the resistor R2 for voltage drop in the first embodiment. The resistor R3 is connected between the gate and the source of the transistor M4.
As described above, since the gate of the transistor M4 is connected to its drain, this resistor R3 is connected in parallel between the drain and source of the transistor M4. Since the other configurations are the same as those of the bias circuit 1 of the first embodiment, the same reference numerals as those in FIG.

【0066】抵抗器R3の抵抗値は、抵抗器R3がない
場合のトランジスタM4のドレイン・ソース間抵抗RM4
の値よりも小さくするのが好ましい。こうすると、トラ
ンジスタM3のドレイン電流ID3の過半が抵抗器R3を
流れるため、抵抗器R3がない場合に比較して、トラン
ジスタM4のドレイン電流ID4が大幅に減少する。その
結果、トランジスタM4によって生じる順方向電圧降下
FM4 の値が十分大きくなり、前記出力バイアス電圧V
OUT の絶対値を所望の値まで減少させることが容易とな
る。ここでは、抵抗器R3の抵抗値は1kΩとしてあ
る。
The resistance value of the resistor R3 is the drain-source resistance R M4 of the transistor M4 when the resistor R3 is not provided.
It is preferably smaller than the value of. In this case, a majority of the drain current I D3 of the transistor M3 flows through the resistor R3, so that the drain current I D4 of the transistor M4 is significantly reduced as compared with the case without the resistor R3. As a result, the value of the forward voltage drop V FM4 generated by the transistor M4 becomes sufficiently large, and the output bias voltage V FM4 becomes large.
It becomes easy to reduce the absolute value of OUT to a desired value. Here, the resistance value of the resistor R3 is set to 1 kΩ.

【0067】このアクティブ・バイアス回路1Aの動作
は、次の通りである。
The operation of this active bias circuit 1A is as follows.

【0068】所定の基準電圧V1 (例えば2V)に対し
て、基準抵抗R1の抵抗値をうまく設定することによ
り、トランジスタM1を流れる基準電流IREF を所望の
値に決定できる。これにより、抵抗器R1とトランジス
タM1のドレインとの接続点P1に生じる電圧VP1の値
が決定される。この時、トランジスタM3のソースとト
ランジスタM4のドレインの接続点P2の電圧VP2は、
トランジスタM4の順方向電圧降下VFM4 に等しいか
ら、出力バイアス電圧VOUT は次式(3)で表わせる。
By properly setting the resistance value of the reference resistor R1 with respect to a predetermined reference voltage V 1 (for example, 2V), the reference current I REF flowing through the transistor M1 can be determined to a desired value. As a result, the value of the voltage V P1 generated at the connection point P1 between the resistor R1 and the drain of the transistor M1 is determined. At this time, the voltage V P2 at the connection point P2 between the source of the transistor M3 and the drain of the transistor M4 is
Since it is equal to the forward voltage drop V FM4 of the transistor M4, the output bias voltage V OUT can be expressed by the following equation (3).

【0069】 VOUT = VP2 = VFM4 (3) このバイアス回路1Aでは、抵抗器R3がトランジスタ
M4に対して並列に挿入されているので、トランジスタ
M3のドレイン電流ID3は、点P2からトランジスタM
4と抵抗器R3に分流する。すなわち、ドレイン電流I
D3は、トランジスタM4のドレイン電流ID4と抵抗器R
3の分流電流IS とに分かれて接地端子まで流れる。そ
の結果、次式(4)が成り立つ。
V OUT = V P2 = V FM4 (3) In this bias circuit 1A, since the resistor R3 is inserted in parallel with the transistor M4, the drain current I D3 of the transistor M3 is from the point P2 to the transistor M3. M
4 and resistor R3. That is, the drain current I
D3 is the drain current I D4 of the transistor M4 and the resistor R
It splits into a shunt current I S of 3 and flows to the ground terminal. As a result, the following equation (4) is established.

【0070】 ID4 = ID3 − IS (4) 抵抗器R3がない従来のバイアス回路10の場合には、
ゲート電流を無視すれば、トランジスタM4のドレイン
電流ID4はトランジスタM3のドレイン電流I D3に等し
い、すなわちID4=ID3である。これに対し、第2実施
形態のアクティブ・バイアス回路1Aでは、式(4)に
より明らかなように、トランジスタM4のドレイン電流
D4が分流電流IS の値だけ減少するので、それに応じ
てトランジスタM4のドレイン・ソース間抵抗RM4の値
が減少する、換言すれば、トランジスタM4の順方向電
圧降下VFM4 の電圧値それ自体が減少する。よって、式
(3)より、出力バイアス電圧VOUT の値も順方向電圧
降下VFM4 の減少分だけ低下する。
[0070]             ID4  = ID3  -IS                         (4) In the case of the conventional bias circuit 10 without the resistor R3,
Ignoring the gate current, the drain of transistor M4
Current ID4Is the drain current I of the transistor M3 D3Equal to
Yes iD4= ID3Is. In contrast, the second implementation
In the active bias circuit 1A of the form,
As is clearer, the drain current of the transistor M4
ID4Is the shunt current IS Is decreased by the value of
Drain-source resistance R of transistor M4M4The value of the
Is reduced, in other words, the forward current of the transistor M4 is reduced.
Pressure drop VFM4 The voltage value itself decreases. Therefore, the formula
From (3), output bias voltage VOUT Is also the forward voltage
Descent VFM4 Is reduced by the amount of decrease.

【0071】このように、第2実施形態のアクティブ・
バイアス回路1Aにおいても、第1実施形態の場合と同
様に、基準電流VREF を生成するために印加される基準
電圧V1 の絶対値が0Vに達しなくても、バイアス回路
1Aの実質的動作に影響を与えずに、出力バイアス電圧
OUT の値をほぼ0Vにすることができる。その結果、
電流遮断用に専用のスイッチ(つまりドレイン・スイッ
チ)を設けなくても、被バイアス回路2のトランジスタ
M5に流れる電流を遮断することができる。
As described above, the active / active state of the second embodiment is
Also in the bias circuit 1A, as in the case of the first embodiment, even if the absolute value of the reference voltage V 1 applied to generate the reference current V REF does not reach 0V, the bias circuit 1A substantially operates. It is possible to make the value of the output bias voltage V OUT almost 0V without affecting the above. as a result,
The current flowing in the transistor M5 of the biased circuit 2 can be cut off without providing a dedicated switch (that is, a drain switch) for cutting off the current.

【0072】また、出力バイアス電圧VOUT の下限値
は、トランジスタM4による順方向電圧降下VFM4 の減
少に応じて低くなるので、基準電圧V1 の値によって変
えることができる被バイアス回路2のRF出力の可変範
囲を低い方に広げることができる。
Since the lower limit value of the output bias voltage V OUT becomes lower as the forward voltage drop V FM4 by the transistor M4 decreases, the RF of the biased circuit 2 which can be changed by the value of the reference voltage V 1. The variable range of the output can be expanded to the lower side.

【0073】具体例を挙げると、V1 =2V、V2 =V
D =4Vとした場合、第2実施形態のバイアス回路1A
においても、出力バイアス電圧VOUT は0.5V程度と
なり、被バイアス回路2のトランジスタM5に対して所
望のバイアス電圧を印加することができる。
As a specific example, V 1 = 2V, V 2 = V
When D = 4V, the bias circuit 1A of the second embodiment
Also, the output bias voltage V OUT is about 0.5 V, and a desired bias voltage can be applied to the transistor M5 of the biased circuit 2.

【0074】他方、V1 のみを2Vから0.2Vまで下
げた場合(すなわちV1 =0.2V、V2 =VD =4V
とした場合)、第2実施形態のバイアス回路1Aでは、
出力バイアス電圧VOUT が0.02V程度まで低下す
る。その結果、基準電圧V1 の値をゼロにしなくても、
出力バイアス電圧VOUT はほぼ0Vまで低下させること
ができる。つまり、基準電圧V1 の値を0.2V程度に
までしか低下できなくても、被バイアス回路2における
トランジスタM5のドレイン電流ID5をゼロにして、ト
ランジスタM5を確実にカットオフすることができる。
On the other hand, when only V 1 is lowered from 2V to 0.2V (that is, V 1 = 0.2V, V 2 = V D = 4V)
In the bias circuit 1A of the second embodiment,
The output bias voltage V OUT drops to about 0.02V. As a result, even if the value of the reference voltage V 1 is not zero,
The output bias voltage V OUT can be reduced to almost 0V. That is, even if the value of the reference voltage V 1 can be reduced only to about 0.2 V, the drain current I D5 of the transistor M5 in the biased circuit 2 can be set to zero and the transistor M5 can be cut off reliably. .

【0075】(第3実施形態)図3は、本発明の第3実
施形態のアクティブ・バイアス回路の構成を示す。この
アクティブ・バイアス回路1Bは、図1の第1実施形態
のアクティブ・バイアス回路1において、電界効果トラ
ンジスタM1〜M4をバイポーラ・トランジスタQ1〜
Q4にそれぞれ置換したものであり、その他の構成は同
じである。よって、同一構成の部分には図1と同じ符号
を付してその説明は省略する。
(Third Embodiment) FIG. 3 shows the configuration of an active bias circuit according to a third embodiment of the present invention. This active bias circuit 1B is the same as the active bias circuit 1 of the first embodiment shown in FIG. 1, except that the field effect transistors M1 to M4 are replaced by bipolar transistors Q1 to Q1.
Q4 is replaced respectively, and other configurations are the same. Therefore, the same reference numerals as those in FIG. 1 are attached to the same components, and the description thereof will be omitted.

【0076】図3において、IC1、IC2、IC3、I
C4は、それぞれトランジスタQ1、Q2、Q3、Q4の
コレクタ電流を示す。
In FIG. 3, I C1 , I C2 , I C3 , I
C4 indicates the collector currents of the transistors Q1, Q2, Q3, Q4, respectively.

【0077】第3実施形態においても、第1実施形態の
場合と実質的に同じ動作をする。よって、第3実施形態
のアクティブ・バイアス回路1Bにおいても、第1実施
形態のそれと同じ効果が得られる。
Also in the third embodiment, substantially the same operation as in the first embodiment is performed. Therefore, also in the active bias circuit 1B of the third embodiment, the same effect as that of the first embodiment can be obtained.

【0078】(第4実施形態)図4は、本発明の第4実
施形態のアクティブ・バイアス回路1Cの構成を示す。
このアクティブ・バイアス回路1Cは、図2の第2実施
形態のアクティブ・バイアス回路1Aにおいて、電界効
果トランジスタM1〜M4をバイポーラ・トランジスタ
Q1〜Q4にそれぞれ置換したものであり、その他の構
成は同じである。よって、同一構成の部分には図2と同
じ符号を付してその説明は省略する。
(Fourth Embodiment) FIG. 4 shows the configuration of an active bias circuit 1C according to a fourth embodiment of the present invention.
This active bias circuit 1C is obtained by replacing the field effect transistors M1 to M4 with the bipolar transistors Q1 to Q4 in the active bias circuit 1A of the second embodiment shown in FIG. 2, and the other configurations are the same. is there. Therefore, the same reference numerals as those in FIG. 2 are attached to the same components, and the description thereof will be omitted.

【0079】第4実施形態においても、第2実施形態の
場合と実質的に同じ動作をする。よって、第4実施形態
のアクティブ・バイアス回路1Cにおいても、第2実施
形態のそれと同じ効果が得られる。
Also in the fourth embodiment, substantially the same operation as in the second embodiment is performed. Therefore, also in the active bias circuit 1C of the fourth embodiment, the same effect as that of the second embodiment can be obtained.

【0080】(変形例)本発明は、上記実施形態に限定
されるものではない。例えば、抵抗器R2とR3として
は、流れる電流に応じて所定の電圧降下を生じるもので
あれば、任意の構成の抵抗器を使用できる。
(Modification) The present invention is not limited to the above embodiment. For example, as the resistors R2 and R3, resistors having arbitrary configurations can be used as long as they cause a predetermined voltage drop depending on the flowing current.

【0081】また、電界効果トランジスタとしては、M
ES(MEtal-Semiconductor )型やMOS(Metal-Oxid
e-Semiconductor )型の任意の電界効果トランジスタを
使用できる。また、n−チャネル電界効果トランジスタ
に代えてp−チャネル電界効果トランジスタを、npn
型バイポーラ・トランジスタに代えてpnp型バイポー
ラ・トランジスタを使用してもよいことは勿論である。
As the field effect transistor, M
ES (MEtal-Semiconductor) type and MOS (Metal-Oxid)
Any field effect transistor of the e-Semiconductor type can be used. Further, instead of the n-channel field effect transistor, a p-channel field effect transistor is replaced by npn.
It is needless to say that a pnp type bipolar transistor may be used instead of the type bipolar transistor.

【0082】さらに、被バイアス回路2では、エンハン
スメント型の電界効果トランジスタM5を使用している
が、本発明はこれに限定されない。出力バイアス電圧V
OUTが印加される素子がエンハンスメント型で電圧駆動
型の能動素子であれば、トランジスタM5に代えて任意
のデバイスを使用可能である。さらに、トランジスタM
5などの電圧駆動型の能動素子に加えて、他の素子を含
んでもよいことは言うまでもない。
Further, although the biased circuit 2 uses the enhancement type field effect transistor M5, the present invention is not limited to this. Output bias voltage V
If the element to which OUT is applied is an enhancement-type and voltage-driven type active element, any device can be used instead of the transistor M5. Furthermore, the transistor M
It goes without saying that other elements may be included in addition to the voltage-driven active element such as 5.

【0083】(第5実施形態)上述した各実施の形態に
おいて、特に図2で説明したウィルソン型回路とワイド
ラー型回路を組み合わせた回路にシャント抵抗を設けた
バイアス回路においては、MOSトランジスタM1〜M
4の閾値電圧Vthのばらつき補償、温度特性補償を目的
にしている。すなわち、それはVth、温度のばらつきに
連動してFETへ供給されるゲートバイアスを変化さ
せ、FETを流れる電流を一定にすることを意味してい
る。
(Fifth Embodiment) In each of the above-described embodiments, in particular, in the bias circuit in which the shunt resistor is provided in the circuit combining the Wilson type circuit and the Widlar type circuit described in FIG. 2, the MOS transistors M1 to M are provided.
4 for the purpose of compensating for variations in the threshold voltage V th and temperature characteristics. That is, it means that the gate bias supplied to the FET is changed in association with variations in V th and temperature, and the current flowing through the FET is made constant.

【0084】例えば、リファレンス電圧V1 を2V、バ
イアス電圧V2 とFETドレイン電圧VD を4Vとした
とき、リファレンス抵抗R2 を選ぶことで、バイアス回
路入力側FETを流れるリファレンス電流IREF が決定
する。そして、ウィルソン型FETとしてのトランジス
タM3の順方向電圧(VF)分ドロップした電圧がバイ
アス回路出力部(端子T3)の電圧VOUT として発生
し、トランジスタM5のゲートに供給される。これによ
って、トランジスタM5に流れる電流ID5が決定される
ことは、前述したとおりである。
For example, when the reference voltage V 1 is 2 V, the bias voltage V 2 and the FET drain voltage V D are 4 V, the reference current I REF flowing through the bias circuit input side FET is determined by selecting the reference resistor R 2. To do. Then, a voltage dropped by the forward voltage (VF) of the transistor M3 as the Wilson FET is generated as the voltage V OUT of the bias circuit output section (terminal T3) and is supplied to the gate of the transistor M5. As described above, the current I D5 flowing through the transistor M5 is determined by this.

【0085】ここで、例えば閾値電圧Vthがマイナス側
に大きくなった場合、リファレンス電流IREF が大きく
なることでバイアス回路出力部T3の電圧VOUT が減少
し、FET5を流れる電流を一定に保つように動作す
る。また、温度が変化した場合も、各FETはそれぞれ
の閾値電圧Vthが変化したときと同様に変化するので、
本バイアス回路1Aは上記と同様の動作をし、電流が一
定に保たれる。
Here, for example, when the threshold voltage V th increases to the negative side, the reference current I REF increases and the voltage V OUT of the bias circuit output portion T3 decreases, and the current flowing through the FET 5 is kept constant. Works like. Further, even when the temperature changes, each FET changes in the same manner as when the respective threshold voltage V th changes.
The bias circuit 1A operates similarly to the above, and the current is kept constant.

【0086】さらに、被バイアス回路2を形成している
トランジスタM5によって増幅された出力電力を可変す
る場合、リファレンス電圧V1 を増減することで行う。
しかし、携帯電話システム上の制限より、その電圧V1
の下限値を0Vまで下げることができないことがある。
すなわち、0.2V程度までしか下げることができない
ことがある。その場合、シャント抵抗R3を設けること
により、バイアス回路出力部T3の電圧VOUT を0V近
傍まで下げ、ドレイン・ソース間電流ID5を十分に下げ
ることを目的としていた。
Further, when the output power amplified by the transistor M5 forming the biased circuit 2 is varied, the reference voltage V 1 is increased or decreased.
However, due to the limitation on the mobile phone system, the voltage V 1
It may not be possible to lower the lower limit value of 0V to 0V.
That is, it may only be possible to reduce the voltage to about 0.2V. In this case, the purpose was to provide the shunt resistor R3 to reduce the voltage V OUT of the bias circuit output portion T3 to near 0 V and sufficiently reduce the drain-source current I D5 .

【0087】かかる図2のようなバイアス回路1Aにお
いては、以下に述べるような問題がある。すなわち、ト
ランジスタM5のドレイン電圧VD がより高く、例えば
6V程度に上昇した場合、このトランジスタM5のゲー
ト・ドレイン間リーク電流が増加してシャント抵抗R3
に流れ込むことにより、バイアス回路出力部T3の電圧
OUT が持ち上がり、ドレイン・ソース間電流を増加さ
せることが考えられる。このため、被バイアス回路2の
トランジスタM5のオン・オフに連動した専用のドレイ
ンスイッチが必要となることがある。その場合には、携
帯電話セットとしての部品数を増加させたり、または電
池の寿命を縮めてしまうという問題がある。
The bias circuit 1A as shown in FIG. 2 has the following problems. That is, when the drain voltage V D of the transistor M5 is higher, for example, about 6 V, the gate-drain leak current of the transistor M5 increases and the shunt resistance R3 is increased.
It is conceivable that the voltage V OUT of the bias circuit output section T3 rises due to the flow of the current to the drain circuit to increase the drain-source current. Therefore, a dedicated drain switch interlocked with the on / off of the transistor M5 of the biased circuit 2 may be required. In that case, there is a problem that the number of parts of the mobile phone set is increased or the battery life is shortened.

【0088】また、かかるトランジスタM5のドレイン
・ソース間に流れる電流を下げることができないという
ことは、このトランジスタを高周波信号増幅動作(パワ
ー動作)させた場合に、電力を十分絞ることができない
ことを意味し、リファレンス電圧V1 による電力可変範
囲を狭くさせるという問題を生じる。
The fact that the current flowing between the drain and the source of the transistor M5 cannot be reduced means that the power cannot be sufficiently reduced when the transistor is subjected to a high frequency signal amplification operation (power operation). This means that the problem of narrowing the variable power range by the reference voltage V 1 occurs.

【0089】以下に述べる第5の実施形態は、これらの
問題をさらに改善するものであり、リファレンス電圧V
1 がたとえば0.2V程度までしか下がらず且つドレイ
ン電圧VD が上昇した場合でも、バイアス回路発生部T
3の電圧VOUT を下げ、被バイアス回路2のトランジス
タM5におけるドレイン・ソース間電流を十分にピンチ
オフさせることにある。
The fifth embodiment, which will be described below, further improves these problems.
Even when 1 drops to only about 0.2 V and the drain voltage V D rises, the bias circuit generator T
3 is to lower the voltage V OUT of 3 to sufficiently pinch off the drain-source current in the transistor M5 of the biased circuit 2.

【0090】図5は、電界効果トランジスタを使用し
た、本発明の第5実施形態のアクティブ・バイアス回路
の構成を示す回路図である。図5に示すように、本実施
の形態においては、前述した図2のウィルソン型回路と
ワイドラー型回路を組み合わせたバイアス回路、すなわ
ちウィルソン型電界効果トランジスタM2とウィルソン
型電界効果トランジスタM4のゲートとソース間にシャ
ント抵抗R2を設けた回路に対し、電界効果トランジス
タM6とダイオード接続したトランジスタM7と電界効
果トランジスタM8と抵抗R4〜R6とからなるスイッ
チングブロック3を設け、そのスイッチングブロック3
をバイアス回路出力部T3と被バイアス回路2間に付加
したことにある。
FIG. 5 is a circuit diagram showing the structure of an active bias circuit according to the fifth embodiment of the present invention, which uses field effect transistors. As shown in FIG. 5, in the present embodiment, a bias circuit combining the Wilson type circuit and the Widlar type circuit of FIG. 2 described above, that is, the gate and source of the Wilson type field effect transistor M2 and the Wilson type field effect transistor M4. A switching block 3 including a field-effect transistor M6, a diode-connected transistor M7, a field-effect transistor M8, and resistors R4 to R6 is provided for the circuit having the shunt resistor R2 provided therebetween.
Is added between the bias circuit output section T3 and the biased circuit 2.

【0091】すなわち、スイッチングブロック3は、バ
イアス回路出力部T3(すなわち、信号入力端子in)
にドレインを接続し且つソースを接地したMOSトラン
ジスタ(FET)M6と、ドレインおよびゲートをMO
SトランジスタM6のゲートに接続(ダイオード接続)
し且つソースを接地したMOSトランジスタ(FET)
M7と、ドレインをMOSトランジスタM6のゲートに
接続したMOSトランジスタ(FET)M8と、MOS
トランジスタM8のドレインおよび被バイアス回路2に
おけるMOSトランジスタM5のドレイン間に接続した
抵抗R4と、MOSトランジスタM8のソースおよび接
地間に接続した抵抗R5と、リファレンス電源V1 の端
子T1およびMOSトランジスタM8のゲート間に接続
した抵抗R6とで形成している。
That is, the switching block 3 includes the bias circuit output section T3 (that is, the signal input terminal in).
A MOS transistor (FET) M6 whose drain is connected to the source and whose source is grounded, and whose drain and gate are MO
Connected to the gate of S transistor M6 (diode connection)
And a grounded source MOS transistor (FET)
M7, a MOS transistor (FET) M8 whose drain is connected to the gate of the MOS transistor M6, and a MOS
The resistor R4 connected between the drain of the transistor M8 and the drain of the MOS transistor M5 in the biased circuit 2, the resistor R5 connected between the source of the MOS transistor M8 and the ground, the terminal T1 of the reference power source V 1 and the MOS transistor M8. It is formed by a resistor R6 connected between the gates.

【0092】図5において、リファレンス電圧V1 がた
とえば2V、バイアス電圧V2 とドレイン電圧VD がい
ずれもたとえば4Vの場合に、バイアス回路出力部T3
の電圧VOUT が0.5V程度となり、被バイアス回路2
の電界効果トランジスタM5を所望のバイアス条件に設
定させ、信号入力inから入った高周波信号を増幅し、
出力outに出力することができる。また、かかる通常
増幅条件下でその増幅出力特性に影響を与えることな
く、リファレンス電圧V1 をたとえば0.1V程度まで
下げたときのバイアス回路出力部T3の電圧VOUT を0
V近傍にまで十分に下げることができる。従って、完全
エンハンスメントモードデバイスのような単一電源駆動
を期待できるFETM5を使用する場合、ドレイン電圧
D をオフする必要が無く、そのドレイン・ソース間電
流ID5をたとえば数mA程度まで十分に下げ且つその出
力電力outを下げることができる。しかし、一般的に
電界効果トランジスタのドレイン電圧が上昇すると、ゲ
ート・ドレイン間のリーク電流IL が上昇することが知
られている。そのために、ドレイン電圧VD がたとえば
6V程度まで上昇した場合、バイアス回路1Dのシャン
ト抵抗R3にゲート・ドレイン間リーク電流IL の一部
の電流I1が流れ込むことにより、バイアス回路出力部
T3の電圧VOUT が上昇し、電界効果トランジスタM5
を流れるドレイン・ソース電流IDSが上昇してしまう。
In FIG. 5, when the reference voltage V 1 is, for example, 2 V, and the bias voltage V 2 and the drain voltage V D are, for example, 4 V, the bias circuit output section T3.
Voltage V OUT of becomes about 0.5V, the bias circuit 2
The field effect transistor M5 of is set to a desired bias condition, the high frequency signal inputted from the signal input in is amplified,
It can be output to the output out. Further, under such a normal amplification condition, the voltage V OUT of the bias circuit output portion T3 when the reference voltage V 1 is lowered to, for example, about 0.1 V is set to 0 without affecting the amplification output characteristic.
It can be sufficiently lowered to near V. Therefore, when using the FET M5 which can be expected to be driven by a single power source such as a complete enhancement mode device, it is not necessary to turn off the drain voltage V D , and the drain-source current I D5 is sufficiently lowered to about several mA. Moreover, the output power out can be reduced. However, it is generally known that when the drain voltage of a field effect transistor rises, the leak current I L between the gate and the drain rises. Therefore, when the drain voltage V D rises to, for example, about 6 V, a partial current I1 of the gate-drain leak current I L flows into the shunt resistor R3 of the bias circuit 1D, and the voltage of the bias circuit output portion T3 increases. V OUT rises and field effect transistor M5
Drain-source current I DS flowing through the rises.

【0093】これを改善するため、リファレンス電圧V
1 がたとえば2Vのとき、MOSトランジスタM6がゲ
ート・ドレイン間リーク電流IL をカットオフしてバイ
アス回路出力部T3から見たスイッチングブロック3の
インピーダンスをハイインピーダンスにして、高周波信
号増幅動作(RF)に影響を与えない。また、リファレ
ンス電圧V1 がたとえば0.1Vのような時には、FE
TM6がオンとなってゲート・ドレイン間リーク電流I
L が電流I2のパスを流れ、シャント抵抗R3を流れる
電流I1を減少させることにより、バイアス回路出力部
T3の電圧VOU T の上昇を抑制することができる。これ
により、FETM5のドレイン・ソース間電流IDSを数
mA程度まで十分に下げ且つその出力電力を十分に下げ
ることで広いダイナミックレンジを得ることができる。
To improve this, the reference voltage V
When 1 is, for example, 2V, and the impedance of the switching block 3 as viewed MOS transistor M6 from the bias circuit output unit T3 is cut off between the gate and the drain leakage current I L to the high-impedance, high-frequency signal amplifying operation (RF) Does not affect Further, when the reference voltage V 1 is, for example, 0.1 V, the FE
TM6 turns on and the gate-drain leakage current I
L flows through current paths I2, by reducing the current I1 flowing through the shunt resistor R3, it is possible to suppress the increase in the voltage V OU T of the bias circuit output unit T3. As a result, a wide dynamic range can be obtained by sufficiently reducing the drain-source current I DS of the FET M5 to about several mA and sufficiently reducing the output power thereof.

【0094】次に、本実施の形態における実施例をより
具体的に説明する。前述したように、本実施例は信号入
力端子inから供給される高周波信号を出力端子out
に増幅して出力するMOSトランジスタM5のゲートに
対するバイアスポイントを決定するバイアス回路1Dで
ある。このバイアス回路1Dにおいて、たとえば閾値電
圧Vth=0.15V程度のFETM5をオフの状態にす
る場合、すなわちリファレンス電圧V1 にたとえば0.
2V、バイアス電圧V2 とドレイン電圧VD にたとえば
4Vを印加した場合、シャント抵抗R3の効果によりバ
イアス回路出力部T3の電圧VOUT を0V近傍まで下げ
ることができ、FETM5のドレイン電流ID5を十分に
ピンチオフすることができる。しかし、ドレイン電圧V
D がたとえば6Vのように上昇した場合、FETM5の
ゲート・ドレイン間リーク電流I L が増加する。これに
よるバイアス回路出力部T3の電圧VOUT の上昇を抑制
するため、出力部T3にスイッチングブロック3を接続
する。
Next, an example of this embodiment will be described.
This will be specifically described. As described above, this embodiment is
Output the high frequency signal supplied from the input terminal in
To the gate of the MOS transistor M5 which amplifies and outputs
With the bias circuit 1D that determines the bias point for
is there. In this bias circuit 1D, for example,
Pressure VthTurn off the FET M5 of about 0.15V
The reference voltage V1 For example, 0.
2V, bias voltage V2 And drain voltage VD For example
When 4V is applied, the shunt resistance R3 has an effect.
Voltage V of the ear circuit output T3OUT Lower to around 0V
The drain current I of the FET M5D5Enough
You can pinch off. However, the drain voltage V
D Rises to 6V, for example,
Gate-drain leakage current I L Will increase. to this
The voltage V of the bias circuit output section T3OUT The rise of
To do this, connect the switching block 3 to the output section T3.
To do.

【0095】まず、バイアス回路1Dのリファレンス電
圧V1 にたとえば0.2Vを印加し被バイアス回路2の
FETM5をオフ状態にしたい場合、FETM8をオフ
させ、ドレイン電圧VD から抵抗R4を介し、たとえば
0.4Vに調整された電圧によりFETM6をオンさせ
る。すなわち、シャント抵抗R3に比べてオン状態のイ
ンピーダンスが低いゲート幅を選ぶことにより、ゲート
・ドレイン間リーク電流IL は、電流I2 > 電流I
1となるように分岐され、バイアス回路発生部T3の電
圧VOUT の上昇を抑制することができる。この際、ダイ
オード接続したFETM7は、被バイアス回路2におけ
るFETM5の閾値電圧Vthがたとえば0Vから0.3
V程度にばらついたときにも、FETM6のゲート電圧
を一定にし、FETM6のVFを超えないようにして、
バイアス回路出力部T3の電圧V OUT の上昇を防止す
る。
First, the reference voltage of the bias circuit 1D.
Pressure V1 To the biased circuit 2 by applying, for example, 0.2 V to
If you want to turn off FETM5, turn off FETM8
And drain voltage VD Via resistor R4, for example
The FET M6 is turned on by the voltage adjusted to 0.4V.
It That is, compared with the shunt resistor R3, the on-state
Gate width by choosing a gate width with low impedance
・ Drain leakage current IL Is current I2> current I
The voltage of the bias circuit generator T3 is branched so as to be 1.
Pressure VOUT Can be suppressed. At this time, die
The FET M7 connected in ode is only in the biased circuit 2.
FETM5 threshold voltage VthIs from 0V to 0.3
Even when it fluctuates to about V, the gate voltage of FET M6
Constant so that it does not exceed the VF of FET M6,
Voltage V of bias circuit output T3 OUT Prevent rising
It

【0096】つぎに、バイアス回路1Dのリファレンス
電圧V1 にたとえば2Vを印加し被バイアス回路2のF
ETM5をオン状態にしたい場合、FETM8をオンに
してFETM6がカットオフする程度に十分小さくする
ことにより、FETM6をオフする。これにより、バイ
アス回路出力部T3から見ると、付加したスイッチング
ブロック3がハイインピーダンスとなり、通常の高周波
増幅出力特性に影響を与えない。
Next, for example, 2V is applied to the reference voltage V 1 of the bias circuit 1D and F of the biased circuit 2 is applied.
When the ETM5 is to be turned on, the FETM6 is turned off by turning on the FETM8 so that the FETM6 is cut off sufficiently. As a result, when viewed from the bias circuit output section T3, the added switching block 3 becomes high impedance and does not affect the normal high frequency amplification output characteristic.

【0097】なお、スイッチングブロック3における抵
抗R4〜R6は、FETM5のオン,オフいずれの状態
でも動作するようなバイアス設定するために最適な値を
選択する必要がある。
The resistors R4 to R6 in the switching block 3 need to be selected at optimum values so as to set the bias so that they operate when the FET M5 is on or off.

【0098】このように、第5実施形態においては、被
バイアス回路2のFETM5をオフさせ且つバイアス電
源を通常よりも高い状態、すなわち、リファレンス電圧
1にたとえば0.2V、バイアス電圧V2 にたとえば
4V、ドレイン電圧VD にたとえば6Vを印加するとと
もに、リファレンス電圧V1 のレベルでオン・オフする
ようなスイッチングブロック3を挿入することにより、
ゲート・ドレイン間リーク電流IL の流れるパスをつく
り、バイアス回路出力部T3の電圧VOUT を0V近傍ま
で下げ、FETM5のドレイン電流ID を十分にピンチ
オフすることができる。したがって、完全エンハンスメ
ントモードFETのようなゲートバイアスがプラスに印
加されるとドレイン・ソース間電流IDSが流れ出すよう
なデバイスにおいて単一電源動作を期待されている場合
でも、FETM5のオン・オフに連動したドレイン電圧
D の外部スイッチを不要にできるので、携帯電話子機
セット全体としての部品点数を減らすとともに、コスト
及び装置容積の減少を実現することができる。
As described above, in the fifth embodiment, the FET M5 of the biased circuit 2 is turned off and the bias power supply is higher than usual, that is, the reference voltage V 1 is , for example, 0.2 V, and the bias voltage V 2 is set. For example, by applying, for example, 4V and 6V to the drain voltage V D, and by inserting the switching block 3 that turns on / off at the level of the reference voltage V 1 ,
It is possible to form a path through which the leak current I L between the gate and the drain flows, reduce the voltage V OUT of the bias circuit output portion T3 to near 0 V, and sufficiently pinch off the drain current I D of the FET M5. Therefore, even if a single power supply operation is expected in a device such as a full enhancement mode FET in which a drain-source current I DS flows out when a gate bias is positively applied, the FET M5 is turned on / off. Since an external switch for the drain voltage V D can be eliminated, it is possible to reduce the number of parts of the mobile phone handset set as a whole and to reduce the cost and the volume of the device.

【0099】また、本実施の形態においては、部品点数
を削減できるので、消費電力を抑制することが可能とな
り、携帯電話子機の通話時間、待ちうけ時間を延ばすこ
とができるという利点もある。
Further, in the present embodiment, since the number of parts can be reduced, power consumption can be suppressed, and the call time and waiting time of the mobile telephone handset can be extended.

【0100】さらに、本実施の形態においては、被バイ
アス回路のFETM5のドレイン電流を十分に下げ、そ
の出力電力をリファレンス電圧V1 により十分に絞るこ
とが可能となるので、リファレンス電圧V1 によるFE
TM5の出力電力の下限値を下げることができ、結果と
して出力電力の可変範囲を広くすることができる。
[0100] Further, in the present embodiment, sufficiently reduce the drain current of FETM5 of the bias circuit, it becomes possible to narrow a sufficient output power by the reference voltages V 1, FE by reference voltages V 1
The lower limit value of the output power of TM5 can be lowered, and as a result, the variable range of the output power can be widened.

【0101】[0101]

【発明の効果】以上説明したように、本発明のアクティ
ブ・バイアス回路によれば、基準電流を生成するために
印加される基準電圧の絶対値が0Vに達しなくても、出
力バイアス電圧の絶対値をほぼ0Vに設定することがで
きる。また、本発明は、基準電圧の値の変化によって変
えることができる被バイアス回路のRF出力の可変範囲
を、いっそう広くすることができる。さらに、本発明
は、ドレイン電流を遮断する専用スイッチを被バイアス
回路に設けなくても、エンハンスメント型の能動素子を
含む被バイアス回路に流れる電流を確実に遮断できる。
As described above, according to the active bias circuit of the present invention, even if the absolute value of the reference voltage applied to generate the reference current does not reach 0V, the absolute value of the output bias voltage is increased. The value can be set to almost 0V. Further, the present invention can further widen the variable range of the RF output of the biased circuit which can be changed by changing the value of the reference voltage. Further, according to the present invention, the current flowing through the biased circuit including the enhancement type active element can be surely shut off without providing the dedicated circuit for shutting off the drain current in the biased circuit.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】電界効果トランジスタを使用した、本発明の第
1実施形態のアクティブ・バイアス回路の構成を示す回
路図である。
FIG. 1 is a circuit diagram showing a configuration of an active bias circuit according to a first embodiment of the present invention, which uses a field effect transistor.

【図2】電界効果トランジスタを使用した、本発明の第
2実施形態のアクティブ・バイアス回路の構成を示す回
路図である。
FIG. 2 is a circuit diagram showing a configuration of an active bias circuit according to a second embodiment of the present invention, which uses a field effect transistor.

【図3】バイポーラ・トランジスタを使用した、本発明
の第3実施形態のアクティブ・バイアス回路の構成を示
す回路図である。
FIG. 3 is a circuit diagram showing a configuration of an active bias circuit according to a third embodiment of the present invention, which uses a bipolar transistor.

【図4】バイポーラ・トランジスタを使用した、本発明
の第4実施形態のアクティブ・バイアス回路の構成を示
す回路図である。
FIG. 4 is a circuit diagram showing a configuration of an active bias circuit according to a fourth embodiment of the present invention, which uses a bipolar transistor.

【図5】電界効果トランジスタを使用した、本発明の第
5実施形態のアクティブ・バイアス回路の構成を示す回
路図である。
FIG. 5 is a circuit diagram showing a configuration of an active bias circuit according to a fifth embodiment of the present invention, which uses field effect transistors.

【図6】電界効果トランジスタを使用した、従来のアク
ティブ・バイアス回路の構成を示す回路図である。
FIG. 6 is a circuit diagram showing a configuration of a conventional active bias circuit using a field effect transistor.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1、1A、1B、1C、1D アクティブ・バイアス
回路 2 被バイアス回路 3 スイッチングブロック M1〜M8 電界効果トランジスタ Q1、Q2、Q3、Q4 バイポーラ・トランジスタ R1 基準抵抗器 R2 電圧降下生成用の抵抗器 R3 分流用の抵抗器 R4、R5 抵抗 T1、T2、T3、T4 端子 VOUT バイアス回路出力 in 高周波信号入力 out 高周波信号出力
1, 1A, 1B, 1C, 1D Active bias circuit 2 Biased circuit 3 Switching block M1 to M8 Field effect transistors Q1, Q2, Q3, Q4 Bipolar transistor R1 Reference resistor R2 Resistor R3 for voltage drop generation Diverted resistors R4, R5 Resistors T1, T2, T3, T4 Terminal V OUT Bias circuit output in High frequency signal input out High frequency signal output

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H03F 1/00 - 3/72 G05F 3/26 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (58) Fields surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) H03F 1/00-3/72 G05F 3/26

Claims (9)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 第1抵抗器を介して基準電流が供給され
る、ダイオード接続された第1トランジスタと、 前記第1トランジスタにカスコード接続された第2トラ
ンジスタと、 前記第1トランジスタの制御端子に接続された制御端子
を持つ、前記基準電流に対して所定比の電流値を持つ定
電流が流れる第3トランジスタと、 前記第3トランジスタにカスコード接続されると共に、
前記第2トランジスタの制御端子に接続された制御端子
を持つ、ダイオード接続された第4トランジスタとを備
え、 前記第3トランジスタと前記第4トランジスタの接続点
に形成された出力端子から出力バイアス電圧を出力する
と共に、その出力バイアス電圧がカスコード接続された
前記第1トランジスタと前記第2トランジスタに対して
印加される基準電圧の値に応じて変化するアクティブ・
バイアス回路において、 前記第1トランジスタの制御端子と前記第3トランジス
タの制御端子の間に接続された第2抵抗器を有してお
り、 前記第2抵抗器に電流が流れることによって生じる電圧
降下を利用して、前記出力バイアス電圧の絶対値を前記
電圧降下の値に応じて減少させることを特徴とするアク
ティブ・バイアス回路。
1. A diode-connected first transistor, to which a reference current is supplied via a first resistor, a second transistor cascode-connected to the first transistor, and a control terminal of the first transistor. A third transistor having a control terminal connected thereto, through which a constant current having a current value of a predetermined ratio with respect to the reference current flows, and cascode-connected to the third transistor,
A diode-connected fourth transistor having a control terminal connected to the control terminal of the second transistor, wherein an output bias voltage is output from an output terminal formed at a connection point of the third transistor and the fourth transistor. An active transistor whose output bias voltage changes according to the value of a reference voltage applied to the first transistor and the second transistor, which are connected in cascode, while outputting
The bias circuit includes a second resistor connected between the control terminal of the first transistor and the control terminal of the third transistor, and reduces a voltage drop caused by a current flowing through the second resistor. An active bias circuit characterized in that the absolute value of the output bias voltage is reduced according to the value of the voltage drop.
【請求項2】 前記基準電圧の絶対値を所定の値から0
Vに近づけた場合に、前記基準電圧の絶対値が0Vに到
達する前に前記出力バイアス電圧の絶対値が0Vになる
請求項1に記載のアクティブ・バイアス回路。
2. The absolute value of the reference voltage is set to 0 from a predetermined value.
2. The active bias circuit according to claim 1, wherein, when brought close to V, the absolute value of the output bias voltage becomes 0 V before the absolute value of the reference voltage reaches 0 V.
【請求項3】 前記出力バイアス電圧が、エンハンスメ
ント型で電圧駆動の能動素子の制御端子に対して印加さ
れるように設計されており、前記基準電圧の絶対値を所
定の値から0Vに近づけた場合に、前記基準電圧の絶対
値が0Vに到達する前に前記出力バイアス電圧が前記能
動素子をカットオフできる値に到達する請求項1または
2に記載のアクティブ・バイアス回路。
3. The output bias voltage is designed to be applied to a control terminal of an enhancement-type voltage-driven active element, and the absolute value of the reference voltage is brought close to 0 V from a predetermined value. 3. The active bias circuit according to claim 1, wherein the output bias voltage reaches a value capable of cutting off the active element before the absolute value of the reference voltage reaches 0V.
【請求項4】 第1抵抗器を介して基準電流が供給され
る、ダイオード接続された第1トランジスタと、 前記第1トランジスタにカスコード接続された第2トラ
ンジスタと、 前記第1トランジスタの制御端子に接続された制御端子
を持つ、前記基準電流に対して所定比の電流値を持つ定
電流が流れる第3トランジスタと、 前記第3トランジスタにカスコード接続されると共に、
前記第2トランジスタの制御端子に接続された制御端子
を持つ、ダイオード接続された第4トランジスタとを備
え、 前記第3トランジスタと前記第4トランジスタの接続点
に形成された出力端子から出力バイアス電圧を出力する
と共に、その出力バイアス電圧がカスコード接続された
前記第1トランジスタと前記第2トランジスタに対して
印加される基準電圧の値に応じて変化するアクティブ・
バイアス回路において、 前記第2トランジスタの制御端子と前記第4トランジス
タの制御端子に一方の端子が共通接続された第2抵抗器
を有しており、 前記第3トランジスタに流れる電流の一部を前記第2抵
抗器に分流させることによって、前記第4トランジスタ
が生成する電圧降下の値を減少させ、もって前記出力バ
イアス電圧の絶対値を前記電圧降下の値に応じて減少さ
せることを特徴とするアクティブ・バイアス回路。
4. A diode-connected first transistor, to which a reference current is supplied via a first resistor, a second transistor cascode-connected to the first transistor, and a control terminal of the first transistor. A third transistor having a control terminal connected thereto, through which a constant current having a current value of a predetermined ratio with respect to the reference current flows, and cascode-connected to the third transistor,
A diode-connected fourth transistor having a control terminal connected to the control terminal of the second transistor, wherein an output bias voltage is output from an output terminal formed at a connection point of the third transistor and the fourth transistor. An active transistor whose output bias voltage changes according to the value of a reference voltage applied to the first transistor and the second transistor, which are connected in cascode, while outputting
The bias circuit includes a second resistor having one terminal commonly connected to the control terminal of the second transistor and the control terminal of the fourth transistor, and a part of the current flowing through the third transistor is By dividing the voltage into the second resistor, the value of the voltage drop generated by the fourth transistor is decreased, and thus the absolute value of the output bias voltage is decreased according to the value of the voltage drop. -Bias circuit.
【請求項5】 前記第2抵抗器の抵抗値が、前記第4ト
ランジスタが持つ抵抗値よりも小さく設定される請求項
4に記載のアクティブ・バイアス回路。
5. The active bias circuit according to claim 4, wherein the resistance value of the second resistor is set smaller than the resistance value of the fourth transistor.
【請求項6】 前記基準電圧の絶対値を所定の値から0
Vに近づけた場合に、前記基準電圧の絶対値が0Vに到
達する前に前記出力バイアス電圧の絶対値が0Vになる
請求項4または5に記載のアクティブ・バイアス回路。
6. The absolute value of the reference voltage is set to 0 from a predetermined value.
6. The active bias circuit according to claim 4, wherein when the voltage is brought close to V, the absolute value of the output bias voltage becomes 0 V before the absolute value of the reference voltage reaches 0 V.
【請求項7】 前記出力バイアス電圧が、エンハンスメ
ント型で電圧駆動の能動素子の制御端子に対して印加さ
れるように設計されており、前記基準電圧の絶対値を所
定の値から0Vに近づけた場合に、前記基準電圧の絶対
値が0Vに到達する前に前記出力バイアス電圧が前記能
動素子をカットオフできる値に到達する請求項4〜6の
いずれかに記載のアクティブ・バイアス回路。
7. The output bias voltage is designed to be applied to a control terminal of an enhancement-type voltage-driven active element, and the absolute value of the reference voltage is brought close to 0 V from a predetermined value. 7. The active bias circuit according to claim 4, wherein the output bias voltage reaches a value capable of cutting off the active element before the absolute value of the reference voltage reaches 0V.
【請求項8】 高周波信号を入力し増幅して出力する被
バイアス回路に対し、バイアス電圧を供給するアクティ
ブ・バイアス回路において、ドレイン,ゲートを短絡し
且つそのドレインを基準抵抗を介してリファレンス電源
に接続した第1のMOSトランジスタと、前記第1のM
OSトランジスタのソースにドレインを接続し且つソー
スを接地した第2のMOSトランジスタと、ドレインを
バイアス電源に接続し且つゲートを前記第1のMOSト
ランジスタのゲートに接続した第3のMOSトランジス
タと、ドレイン,ゲートを短絡し、そのドレインを前記
第3のMOSトランジスタのソースに接続し且つソース
を接地した第4のMOSトランジスタと、前記第2およ
び第4のMOSトランジスタの両ゲートおよび接地間に
接続したシャント抵抗と、前記第3および第4のMOS
トランジスタの接続点から前記バイアス電圧を取り出す
バイアス回路出力部と、前記高周波信号の入力端子を前
記バイアス回路出力部に接続するとともに、前記被バイ
アス回路のリーク電流を前記シャント抵抗に対して分流
制御するスイッチングブロックとを有することを特徴と
するアクティブ・バイアス回路。
8. An active bias circuit for supplying a bias voltage to a biased circuit for inputting, amplifying and outputting a high frequency signal, wherein the drain and gate are short-circuited and the drain is used as a reference power source through a reference resistor. The connected first MOS transistor and the first M transistor
A second MOS transistor having a drain connected to the source of the OS transistor and having a source grounded; a third MOS transistor having the drain connected to a bias power supply and the gate connected to the gate of the first MOS transistor; and a drain , The gate is short-circuited, the drain is connected to the source of the third MOS transistor, and the source is connected between the fourth MOS transistor having the source grounded and the gates of the second and fourth MOS transistors and the ground. Shunt resistor and the third and fourth MOS
A bias circuit output section for extracting the bias voltage from a connection point of a transistor and an input terminal for the high frequency signal are connected to the bias circuit output section, and a leakage current of the biased circuit is shunt controlled to the shunt resistor. An active bias circuit having a switching block.
【請求項9】 前記スイッチングブロックは、前記バイ
アス回路出力部にドレインを接続し且つソースを接地し
た第6のMOSトランジスタと、ドレインおよびゲート
を前記第6のMOSトランジスタのゲートに接続し且つ
ソースを接地した第7のMOSトランジスタと、ドレイ
ンを前記第6のMOSトランジスタのゲートに接続した
第8のMOSトランジスタと、前記第8のMOSトラン
ジスタのドレインおよび前記被バイアス回路における前
記第5のMOSトランジスタのドレイン間に接続した第
1の抵抗と、前記第8のMOSトランジスタのソースお
よび接地間に接続した第2の抵抗と、前記リファレンス
電源および前記第8のMOSトランジスタのゲート間に
接続した第3の抵抗とで形成した請求項8に記載のアク
ティブ・バイアス回路。
9. The switching block comprises a sixth MOS transistor having a drain connected to the bias circuit output section and a source grounded, and a drain and a gate connected to the gate of the sixth MOS transistor and a source connected to the sixth MOS transistor. A grounded seventh MOS transistor, an eighth MOS transistor whose drain is connected to the gate of the sixth MOS transistor, a drain of the eighth MOS transistor and the fifth MOS transistor in the biased circuit. A first resistor connected between the drains, a second resistor connected between the source of the eighth MOS transistor and the ground, and a third resistor connected between the reference power supply and the gate of the eighth MOS transistor. 9. An active bias circuit according to claim 8 formed with a resistor. Road.
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