JP2009021656A - 受信回路、半導体装置、無線通信装置及び受信回路の制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】安定した信号受信が可能でかつ消費電力が小さい受信回路を提供する。
【解決手段】受信回路は、それぞれＬＮＡ３及び混合器５に電流を供給する可変電流源８及び９と検波器１３とを備える。検波器１３は、受信信号の電界強度を検出し、検出された電界強度がしきい値Ｂより小さいとき、電界強度が小さくなるにつれて大きくなる電流をＬＮＡ３及び混合器５に供給するように可変電流源８及び９を制御し、電界強度がしきい値Ｃ以上であるとき、電界強度が大きくなるにつれて大きくなる電流をＬＮＡ３及び混合器５に供給するように可変電流源８及び９を制御する。
【選択図】図１

Description

本発明は受信回路、半導体装置、無線通信装置及び受信回路の制御方法に関し、特に携帯機器等の無線通信装置に用いられ、受信信号レベルに応じて電力供給手段を制御する検波器を備えた受信回路、半導体装置、無線通信装置及び受信回路の制御方法に関する。

地上波放送として、これまでアナログ方式のテレビジョン放送が親しまれてきたが、近年、デジタル変調方式の一つであるＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）方式でデジタル変調された地上デジタルテレビジョン放送が開始された。日本における地上デジタルテレビジョン放送では、１チャンネルの伝送帯域が１３個の帯域（ＯＦＤＭセグメント）に分割されて使用される。また、携帯機器用に１セグメント又は３セグメントの帯域を使用するテレビジョン放送も開始されている。携帯機器用の受信回路には、移動しながら使用できるようにどのような電波状況においても安定した信号受信ができ、かつ長時間連続して使用できるように低消費電力であることが要求される。

受信信号の電界強度が強い場合に信号処理回路の電流を増加させて、安定に信号受信できるようにする従来例の受信回路が特許文献１に開示されている。従来例の受信回路において、アンテナからの受信信号の電界強度を検出し、検出された電界強度がしきい値以上であるとき、受信信号を増幅するための低雑音増幅器に供給される電流を増加させ、検出された電界強度がしきい値以下であるとき、低雑音増幅器に供給される電流を固定の電流値に維持する。

特開２００３−３３２９２９号公報。 ピー．アール．グレイほか著、中原 富士朗訳、「超ＬＳＩのためのアナログ集積回路設計技術 下」、培風館、第２３６頁〜第２４１頁、１９９０年１２月１５日発行。

しかしながら、上記従来例の受信回路の構成では、受信信号の電界強度が高い場合には安定した信号受信が可能であるが、受信信号の電界強度が低い場合には低雑音増幅器に供給される電流が小さくなるため、雑音特性が悪くなり、安定した信号受信が出来ないという問題点があった。

以下に上記問題点の詳細を説明する。バイポーラトランジスタの単位周波数Δｆ当たりの入力換算雑音のスペクトラム密度Ｖ２は、非特許文献１に示されるように、次式（１）で表される。次式（１）において、ｋはボルツマン定数を示し、Ｔは温度を示し、ｒｂは入力に対して直列に接続される実際の物理的な抵抗値を示し、ｇｍはバイポーラトランジスタの伝達コンダクタンスを示す。

［数１］
Ｖ２／Δｆ＝４ｋＴ｛ｒｂ＋（１／２）ｇｍ｝ （１）

上記式（１）に基づいて雑音特性を良好にするためには、抵抗値ｒｂを小さくし、かつコンダクタンスｇｍを大きくする、つまり電流を大きくする必要がある。このため、従来例の受信回路の構成では、受信信号の電界強度が弱い場合に雑音特性が悪くなる。受信信号の電界強度が弱い場合にもあらかじめ十分な電流を流しておけば、雑音特性を満足させることが可能であるが、常に多くの電流を流すと消費電力が増大する。

本発明の目的は、以上の問題点を解決し、安定した信号受信が可能でかつ消費電力が小さい受信回路、半導体装置、無線通信装置及び受信回路の制御方法を提供することにある。

第１の発明に係る受信回路は、少なくとも１つの第１の信号処理回路に電流を供給する第１の電流供給手段と、受信信号レベルを検出し、前記検出された受信信号レベルが所定の第１のしきい値より小さいとき、前記検出された受信信号レベルが小さくなるにつれて大きくなる電流を前記第１の信号処理回路に供給するように前記第１の電流供給手段を制御し、前記検出された受信信号レベルが前記第１のしきい値よりも大きい所定の第２のしきい値以上であるとき、前記検出された受信信号レベルが大きくなるにつれて大きくなる電流を前記第１の信号処理回路に供給するように前記第１の電流供給手段を制御する第１の検波手段を備えたことを特徴とする。

上記受信回路において、前記第１の検波手段は、前記検出された受信信号レベルが所定の第１のしきい値より小さいとき、前記検出された受信信号レベルに対して負の比例定数で比例する電流を前記第１の信号処理回路に供給するように前記第１の電流供給手段を制御し、前記検出された受信信号レベルが前記第１のしきい値よりも大きい所定の第２のしきい値以上であるとき、前記検出された受信信号レベルに対して正の比例定数で比例する電流を前記第１の信号処理回路に供給するように前記第１の電流供給手段を制御することを特徴とする。

とって代わって、上記受信回路において、前記第１の検波器は、前記検出された受信信号レベルが所定の第１のしきい値より小さいとき、前記検出された受信信号レベルが小さくなるにつれて多段階で大きくなる電流を前記第１の信号処理回路に供給するように前記第１の電流供給手段を制御し、前記検出された受信信号レベルが前記第１のしきい値よりも大きい所定の第２のしきい値以上であるとき、前記検出された受信信号レベルが大きくなるにつれて多段階で大きくなる電流を前記第１の信号処理回路に供給するように前記第１の電流供給手段を制御することを特徴とする。

また、上記受信回路において、前記第１の信号処理回路は周波数変換を行う回路であることを特徴とする。ここで、上記受信回路において、少なくとも１つの第２の信号処理回路に電流を供給する第２の電流供給手段と、受信信号レベルを検出し、前記検出された受信信号レベルが所定の第３のしきい値より小さいとき、所定の一定電流を前記第２の信号処理回路に供給するように前記第２の電流供給手段を制御し、前記検出された受信信号レベルが前記第３のしきい値以上であるとき、前記検出された受信信号レベルが大きくなるにつれて大きくなる電流を前記第２の信号処理回路に供給するように前記第２の電流供給手段を制御する第２の検波手段とをさらに備えたことを特徴とする。

第２の発明に係る半導体装置は、受信信号を受信した後、所定の信号処理を行う半導体装置において、上記受信回路を備えたことを特徴とする。

第３の発明に係る無線通信装置は、受信信号を受信した後、所定の信号処理を行う無線通信装置において、上記半導体装置を備えたことを特徴とする。

第４の発明に係る無線通信装置は、受信信号を受信した後、所定の信号処理を行うとともに、送信信号を送信する無線通信装置において、上記半導体装置を備えたことを特徴とする。

第５の発明に係る受信回路の制御方法は、受信信号レベルを検出するステップと、前記検出された受信信号レベルが所定の第１のしきい値より小さいとき、前記検出された受信信号レベルが小さくなるにつれて大きくなる電流を第１の信号処理回路に供給するように制御し、前記検出された受信信号レベルが前記第１のしきい値よりも大きい所定の第２のしきい値以上であるとき、前記検出された受信信号レベルが大きくなるにつれて大きくなる電流を前記第１の信号処理回路に供給するように制御するステップとを含むことを特徴とする。

本発明に係る受信回路、半導体装置、無線通信装置、及び受信回路の制御方法によれば、検出された受信信号レベルが所定の第１のしきい値より小さいとき、検出された受信信号レベルが小さくなるにつれて大きくなる電流を第１の信号処理回路に供給するように第１の電流供給手段を制御し、検出された受信信号レベルが第１のしきい値よりも大きい所定の第２のしきい値以上であるとき、検出された受信信号レベルが大きくなるにつれて大きくなる電流を第１の信号処理回路に供給するように第１の電流供給手段を制御するので、受信信号レベルに応じて各信号処理回路に最適な電流を供給することができるため、安定受信が可能でかつ消費電力が小さいという有利な効果を奏する。

以下、本発明に係る実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下の各実施形態において、同様の構成要素については同一の符号を付している。

第１の実施形態．
図１は、本発明の第１の実施形態に係る受信回路の構成を示すブロック図である。図１において、本実施形態に係る受信回路は、受信信号を受信するためのアンテナ１と、受信信号を受信した後、所定の信号処理を行う無線周波集積回路（以下、ＲＦＩＣという。）２とを備えて構成される。ＲＦＩＣ２は、低雑音増幅器（以下、ＬＮＡという。）３と、位相ロックループ回路（以下、ＰＬＬ回路という。）４と、混合器５と、フィルタ６と、中間周波数増幅器（以下、ＩＦ増幅器という。）７と、可変電流源８，９，１０，１１と、検波器１２，１３とを備えて構成される。なお、ＬＮＡ３、混合器５、フィルタ６及びＩＦ増幅器７は、受信回路における信号処理回路又は信号処理器である。

ＬＮＡ３は、アンテナから入力される受信信号を増幅し、混合器５は、ＰＬＬ回路４により発生されて出力される局部発振信号と増幅された受信信号とを混合することによって周波数変換を行い、中間周波信号を生成して出力する。フィルタ６は、例えば帯域通過フィルタ等であって、中間周波信号から不要周波数成分を帯域通過ろ波して所望の信号のみを取り出し、ＩＦ増幅器７は、所望の信号を所望の信号レベルに増幅して出力する。

検波器１２は、アンテナ１から入力された受信信号の電界強度を検出して、検出された受信信号の電界強度に応じてそれぞれフィルタ６及びＩＦ増幅器７に電流を供給する可変電流源１０及び１１の電流量を制御する。検波器１３は、アンテナ１から入力された受信信号の電界強度を検出して、検出された受信信号の電界強度に応じてそれぞれＬＮＡ３及び混合器５に電流を供給する可変電流源８及び９の電流量を制御する。

図２は、検波器１２及び可変電流源１０及び１１の詳細構成を示す回路図である。図２において、検波器１２は、増幅器２１と、直流カット用結合コンデンサ２２と、ダイオード２３，３５，３８，３９と、電流源２４，３４，３６，４０と、コンデンサ２５と、ＰＮＰトランジスタ２６，３３と、抵抗２７，２８，３０，３２，３７と、ＮＰＮトランジスタ２９，３１とを備えて構成される。

増幅器２１の入力端子はアンテナ１に接続され、その出力端子は直流カット用結合コンデンサ２２を介してダイオード２３のアノードに接続される。ダイオード２３のカソードは、ＰＮＰトランジスタ２６のベース端子に接続される。ダイオード２３のカソードとＰＮＰトランジスタ２６のベース端子との接続点及び接地電位の間は、それぞれ電流源２４及びコンデンサ２５が接続される。ＰＮＰトランジスタ２６のエミッタ端子は、抵抗２７及び２８の直列回路を介して、ＰＮＰトランジスタ３３のエミッタ端子に接続され、ＰＮＰトランジスタ２６のコレクタ端子は、ＮＰＮトランジスタ２９のコレクタ端子及びベース端子に接続される。抵抗２７及び２８の接続点には、所定の電源電位に接続された電流源３４が接続される。ＮＰＮトランジスタ２９のエミッタ端子は抵抗３０を介して接地電位に接続される。ＮＰＮトランジスタ３１のコレクタ端子はＰＮＰトランジスタ３３のコレクタ端子に接続され、そのエミッタ端子は抵抗３２を介して接地電位に接続され、そのベース端子はＮＰＮトランジスタ２９のベース端子及びコレクタ端子に接続される。ＰＮＰトランジスタ３３のベース端子はダイオード３５のカソードに接続される。電流源３６は、ダイオード３５のカソードと接地電位との間に接続される。電流源４０、抵抗３７、ダイオード３８及び３９は、所定の電源電位と接地電位との間にこの順で直列に接続され、電流源４０と抵抗３７との接続点は、ダイオード３５のアノードに接続される。また、抵抗３７とダイオード３８のアノードとの接続点は、直流カット用結合コンデンサ２２とダイオード２３のアノードとの接続点に接続される。また、検波器２１において、電流源３４と、抵抗２７，２８，３０，３２と、ＰＮＰトランジスタ２６，３３と、ＮＰＮトランジスタ２９，３１とは、比較器５１を構成する。比較器５１はＰＮＰトランジスタ２６，３３の各ベース端子に印加される電圧を入力電圧として両者を比較し、ＰＮＰトランジスタ３３のコレクタ端子とＮＰＮトランジスタ３１のコレクタ端子との接続点から比較結果を出力する。

可変電流源１０は、ＮＰＮトランジスタ４１，４３と、抵抗４２，４４とを備えて構成される。ＮＰＮトランジスタ４１のベース端子は検波器１２のＰＮＰトランジスタ３３のコレクタ端子とＮＰＮトランジスタ３１のコレクタ端子との接続点に接続され、ＮＰＮトランジスタ４１のコレクタ端子はフィルタ６及びＮＰＮトランジスタ４３のコレクタ端子に接続され、ＮＰＮトランジスタ４１のエミッタ端子は抵抗４２を介して接地電位に接続される。ＮＰＮトランジスタ４３のコレクタ端子はフィルタ６に接続され、そのエミッタ端子は抵抗４４を介して接地電位に接続され、そのベース端子は固定バイアス電圧源に接続される。

可変電流源１１は、ＮＰＮトランジスタ４５，４７，４９と、抵抗４６，４８，５０とを備えて構成される。ＮＰＮトランジスタ４５のコレクタ端子は検波器１２のＰＮＰトランジスタ３３のコレクタ端子とＮＰＮトランジスタ３１のコレクタ端子との接続点に接続され、ＮＰＮトランジスタ４５のベース端子はＮＰＮトランジスタ４７のベース端子に接続され、ＮＰＮトランジスタ４５のエミッタ端子は抵抗４６を介して接地電位に接続され、かつＮＰＮトランジスタ４５のベース端子及びコレクタ端子は互いに接続される。ＮＰＮトランジスタ４７のベース端子はＮＰＮトランジスタ４５のベース端子及びコレクタ端子に接続され、そのコレクタ端子はＩＦ増幅器７及びＮＰＮトランジスタ４９のコレクタ端子に接続され、そのエミッタ端子は抵抗４８を介して接地電位に接続される。ＮＰＮトランジスタ４９のコレクタ端子はＩＦ増幅器７に接続され、そのエミッタ端子は抵抗５０を介して接地電位に接続され、そのベース端子は固定バイアス電圧源に接続される。

また、可変電流源１０及び１１において、ＮＰＮトランジスタ４５，４１及び抵抗４６，４２は第１のカレントミラー回路を構成し、ＮＰＮトランジスタ４５，４７及び抵抗４６，４８は第２のカレントミラー回路を構成する。フィルタ６には、ＮＰＮトランジスタ４３のベース端子の固定バイアス電圧源によって決定される定電流が常に流れ、それに加えて検波器１２からの電流が第１のカレントミラー回路を通してフィルタ６に流れる。このとき、抵抗４６と抵抗４２の抵抗比を変えることにより検波器１２からフィルタ６への電流を増減させもよい。また、ＩＦ増幅器７には、ＮＰＮトランジスタ４９のベース端子の固定バイアス電圧源によって決定される定電流が常に流れ、それに加えて検波器１２からの電流が第２のカレントミラー回路を通してＩＦ増幅器７に流れる。抵抗４６と抵抗５０の抵抗比を変えることにより検波器１２からＩＦ増幅器７への電流を増減させてもよい。

以上のように構成された検波器１２、フィルタ６及びＩＦ増幅器７の動作について、以下に説明する。アンテナ１から入力された受信信号は増幅器２１により増幅されて、直流カット用結合コンデンサ２２を介してダイオード２３のアノードに入力される。直流カット用結合コンデンサ２２及びダイオード２３の接続点には、電流源４０によって供給される電流により決定されるダイオード３８及び３９の電圧降下分の総和が印加される。ダイオード２３及びコンデンサ２５は、増幅器２１で増幅された信号レベルを検出するためのエンベロープ検波器を構成する。ダイオード２３は半波整流器として作用するため、コンデンサ２５は、コンデンサ２５の印加電圧にダイオード２３の電圧降下分を加算した電圧を超過する電圧によって、増幅器２１からの出力信号の周期の半分の周期で充電される。

また、ＰＮＰトランジスタ２６のベース端子には、直流カット用結合コンデンサ２２及びダイオード２３の接続点電圧からダイオード２３が減電圧した電圧が印加されるが、ＰＮＰトランジスタ３３のベース端子には、ダイオード３５の減電圧に抵抗３７で生じる電圧降下分を加算されて印加されるので、ＰＮＰトランジスタ２６のベース端子と比較して抵抗３７での電圧降下分だけ高い電圧が印加される。ここで、電流源２４及び３６は、ダイオード２３及び３５の電圧降下分を同一にするために、同一の電流を供給するものとする。

比較器５１において、ＰＮＰトランジスタ３３のベース端子電圧をリファレンス電圧とし、コンデンサ２５に充電された後のＰＮＰトランジスタ２６のベース端子電圧がリファレンス電圧と同じであるとき、ＰＮＰトランジスタ２６，３３には、それぞれ電流源３４によって供給される電流の半分の電流が流れる。

また、コンデンサ２５に充電された後のＰＮＰトランジスタ２６のベース端子電圧がリファレンス電圧よりも小さいとき、ＰＮＰトランジスタ２６に流れる電流は、ＰＮＰトランジスタ３３に流れる電流よりも多くなる。このとき、ＮＰＮトランジスタ２９，３１及び抵抗３０，３２によって構成されるカレントミラー回路によって、ＮＰＮトランジスタ３１のエミッタ端子にはＰＮＰトランジスタ２６に流れる電流と同量の電流が流れる。また、ＮＰＮトランジスタ３１のコレクタ端子にはＰＮＰトランジスタ３３に流れる電流と同量の電流が流れようとするが、ＰＮＰトランジスタ３３のコレクタ電流がＮＰＮトランジスタ３１の電流よりも少ないために、ＮＰＮトランジスタ３１は飽和領域に入り、不足分の電流はＮＰＮトランジスタ３１のベース端子から供給されて補われる。従って、ＰＮＰトランジスタ２６のベース端子電圧がＰＮＰトランジスタ３３のベース端子電圧よりも小さいとき、常に検波器１２から可変電流源１０及び１１への方向には電流は流れない。なお、抵抗３０及び３２は互いに同じ抵抗値を有する。

さらに、コンデンサ２５に充電された後のＰＮＰトランジスタ２６のベース端子電圧がリファレンス電圧よりも大きいとき、ＰＮＰトランジスタ２６に流れる電流はＰＮＰトランジスタ３３に流れる電流よりも少なくなる。ＮＰＮトランジスタ３１のエミッタ端子に流れる電流はＰＮＰトランジスタ２６の電流と同量となるが、ＰＮＰトランジスタ３３の電流の方が多いために、ＰＮＰトランジスタ３３の電流とＮＰＮトランジスタ３１の電流との差分電流が、可変電流源１０及び１１に供給される。従って、ＰＮＰトランジスタ２６のベース端子電圧がＰＮＰトランジスタ３３のベース端子電圧よりも大きいとき、両ベース端子電圧の差が大きくなるほど可変電流源１０及び１１に供給される電流が多くなり、最大で電流源３４と同量の電流が供給される。

従って、アンテナ１から入力される受信信号の電界強度が弱い場合、つまりコンデンサ２５に充電される電圧が低い場合には、検波器１２から可変電流源１０及び１１に電流は流れず、フィルタ６及びＩＦ増幅器７にはそれぞれＮＰＮトランジスタ４３及び４９からの固定電流のみが流れる。また、アンテナ１から入力される受信信号の電界強度が強い場合、つまり抵抗３７における電圧降下分と同等の電圧がコンデンサ２５に充電された場合に、受信信号の電界強度に応じた電流が検波器１２から可変電流源１０及び１１に流れ、フィルタ６及びＩＦ増幅器７にはそれぞれＮＰＮトランジスタ４３及び４９からの固定電流に検波器１２からの電流分を加算した電流が流れる。

図４は、図２の検波器１２及び可変電流源１０及び１１の電界強度−電流特性を示す特性図である。図４において、アンテナ１から入力される受信信号の電界強度が所定のしきい値Ａより小さいとき、検波器１２から可変電流源１０及び１１への電流は相対的に低い一定値に維持され、電界強度がしきい値Ａより強い場合、検波器１２から可変電流源１０及び１１への電流は電界強度に対して所定の正の比例定数で実質的に比例する。しきい値Ａの値は抵抗３７での電圧降下及び増幅器２１の増幅度を変化させることにより制御可能であり、電流変化の傾きは電流源３４の電流量、抵抗２７及び２８の抵抗値、第１及び第２のカレントミラー回路を構成する抵抗の抵抗比によって決定される。

なお、受信信号の電界強度が弱い場合には、受信システムとして高い雑音性能が要求されるが、フィルタ６及びＩＦ増幅器７は、システム構成において後段に配置されているため、次式（２）で表される雑音指数ＮＦの定義より、あまり雑音の影響を受けず、供給される電流が少ない場合でも問題ない。次式（２）において、Ｆｎ（ｎ＝０，１，…）はｎ段目の雑音指数を示し、Ｇｎ（ｎ＝０，１，…）はｎ段目の利得を示す。

図３は、検波器１３及び可変電流源８及び９の詳細構成を示す回路図である。図３において、検波器１３は、検波回路１３ａ及び１３ｂを備えて構成される。検波回路１３ａは、図２に示した検波器１２と同様の構成であるため詳細な説明は省略し、理解を容易にするために、検波回路１３ａの各構成要素には対応する検波器１２の各構成要素の符号に添え字ａを付して識別する。また、検波回路１３ｂは、検波回路１３ａと比較して、ＮＰＮトランジスタ２９ａのベース端子及びコレクタ端子間が接続されることに代えてＮＰＮトランジスタ３１ｂのベース端子及びコレクタ端子間が接続される点、比較器５１ｂがＰＮＰトランジスタ２６ｂのコレクタ端子及びＮＰＮトランジスタ２９ｂのコレクタ端子の接続点を出力端子とする点が異なる。それ以外の点については、検波回路１３ｂは、検波回路１３ａと同様の構成を有するので詳細な説明は省略し、検波回路１３ｂの各構成要素には対応する検波回路１３ａの各構成要素の符号の添え字ａに代えて添え字ｂを付して識別する。

可変電流源８は、ＮＰＮトランジスタ７１，７３，７５，７７と、抵抗７２，７４，７６，７８とを備えて構成される。ＮＰＮトランジスタ７１のコレクタ端子は検波器１３のＰＮＰトランジスタ３３ａのコレクタ端子及びＮＰＮトランジスタ３１ａのコレクタ端子の接続点に接続され、そのエミッタ端子は抵抗７２を介して接地電位に接続され、そのベース端子はＮＰＮトランジスタ７３のベース端子及びＮＰＮトランジスタ７１自身のコレクタ端子と接続される。ＮＰＮトランジスタ７３のコレクタ端子はＬＮＡ３とＮＰＮトランジスタ７５及び７７の各コレクタ端子に接続され、そのエミッタ端子は抵抗７４を介して接地電位に接続される。ＮＰＮトランジスタ７５のコレクタ端子はＬＮＡ３に接続され、そのエミッタ端子は抵抗７６を介して接地電位に接続され、そのベース端子は検波回路１３ｂのＰＮＰトランジスタ２６ｂのコレクタ端子及びＮＰＮトランジスタ２９ｂのコレクタ端子の接続点に接続される。ＮＰＮトランジスタ７７のコレクタ端子はＬＮＡ３に接続され、そのエミッタ端子は抵抗７８を介して接地電位に接続され、そのべース端子は固定バイアス電圧源に接続される。可変電流源８において、ＮＰＮトランジスタ７１，７５及び抵抗７２，７６は第３のカレントミラー回路を構成し、ＮＰＮトランジスタ７３，７５及び抵抗７４，７６とは第４のカレントミラー回路を構成する。抵抗７２と抵抗７４との抵抗比及び抵抗７６と可変電流源９の抵抗８２との抵抗比を変えることにより、検波回路１３ａ及び１３ｂからＬＮＡ３への電流を増減させてもよい。

可変電流源９は、ＮＰＮトランジスタ７９，８１，８３，８５と、抵抗８０，８２，８４，８６とを備えて構成される。ＮＰＮトランジスタ７９のコレクタ端子は混合器５及びＮＰＮトランジスタ８３及び８５の各コレクタ端子に接続され、そのエミッタ端子は抵抗８０を介して接地電位に接続され、そのベース端子は検波回路１３ａのＰＮＰトランジスタ３３ａのコレクタ端子及びＮＰＮトランジスタ３１ａのコレクタ端子の接続点に接続される。ＮＰＮトランジスタ８１のコレクタ端子は検波回路１３ｂのＰＮＰトランジスタ２６ｂのコレクタ端子及びＮＰＮトランジスタ２９ｂのコレクタ端子の接続点に接続され、そのエミッタ端子は抵抗８２を介して接地電位に接続され、そのベース端子はＮＰＮトランジスタ８３のベース端子及びＮＰＮトランジスタ８１自身のコレクタ端子と接続される。ＮＰＮトランジスタ８３のコレクタ端子は混合器５に接続され、そのエミッタ端子は抵抗８４を介して接地電位に接続される。ＮＰＮトランジスタ８５のコレクタ端子は混合器５に接続され、そのエミッタ端子は抵抗８６を介して接地電位に接続され、そのべース端子は固定バイアス電圧源に接続される。可変電流源９において、ＮＰＮトランジスタ７９，８３及び抵抗８０，８４は第５のカレントミラー回路を構成し、ＮＰＮトランジスタ８１，８３及び抵抗８２，８４は第６のカレントミラー回路を構成する。抵抗８０と抵抗８２との抵抗比及び抵抗８４と可変電流源８の抵抗７２との抵抗比を変えることにより、検波回路１３ａ及び１３ｂから混合器５への電流を増減させてもよい。

以上のように構成された検波器１３、ＬＮＡ３及び混合器５の動作について、以下に説明する。検波回路１３ａは、検波器１２と同様の構成であるため、詳細な説明は省略する。検波回路１３ａが、ＮＰＮトランジスタ２９ａの電流を基準としてカレントミラー動作を行うのに対して、検波回路１３ｂは、ＮＰＮトランジスタ３１ｂの電流を基準としてカレントミラー動作を行う。検波回路１３ｂにおいて、コンデンサ２５ｂに充電された後のＰＮＰトランジスタ２６ｂのベース端子電圧がリファレンス電圧であるＰＮＰトランジスタ３３ｂのベース端子電圧よりも小さい場合には、ＰＮＰトランジスタ２６ｂに流れる電流は、ＰＮＰトランジスタ３３ｂに流れる電流よりも多くなる。ＮＰＮトランジスタ２９ｂのエミッタ端子に流れる電流は、ＮＰＮトランジスタ２９ｂ，３１ｂ及び抵抗３０ｂ，３２ｂによって構成されるカレントミラー回路によって、ＰＮＰトランジスタ３３ｂに流れる電流と同量となるが、ＰＮＰトランジスタ３３ｂに流れる電流よりもＰＮＰトランジスタ２６ｂに流れる電流の方が多いために、ＰＮＰトランジスタ２６ｂの電流とＮＰＮトランジスタ２９ｂの電流との差分電流が、比較器５１ｂの出力端子から可変電流源８及び９に供給される。従って、ＰＮＰトランジスタ２６ｂのベース端子電圧がＰＮＰトランジスタ３３ｂのベース端子電圧よりも小さい場合には、比較器５１ｂから可変電流源８及び９に供給される電流は、両者の電圧差が大きいほど大きく、最大では電流源３４ｂと同量の電流が供給される。ＰＮＰトランジスタ２６ｂのベース電圧とＰＮＰトランジスタ３３ｂの電圧が同じであるときは、比較器５１ｂから可変電流源８及び９への電流は流れない。

逆にコンデンサ２５ｂに充電された後のＰＮＰトランジスタ２６ｂのベース端子電圧がリファレンス電圧よりも大きい場合には、ＰＮＰトランジスタ２６ｂに流れる電流は、ＰＮＰトランジスタ３３ｂに流れる電流よりも少なくなる。ＮＰＮトランジスタ２９ｂのエミッタ端子に流れる電流は、ＰＮＰトランジスタ３３ｂに流れる電流と同量となる。また、ＮＰＮトランジスタ２９ｂのコレクタ端子には、ＰＮＰトランジスタ２６ｂと同量の電流が流れようとするが、ＰＮＰトランジスタ２６ｂのコレクタ電流の方がＮＰＮトランジスタ２９ｂのエミッタ電流よりも少ないために、ＮＰＮトランジスタ２９ｂは飽和領域になり、ＰＮＰトランジスタの電流不足分はＰＮＰトランジスタ２９ｂのベースから供給されて補われる。そのため、ＰＮＰトランジスタ２６ｂのベース端子電圧がＰＮＰトランジスタ３３ｂのベース端子電圧よりも大きい場合には、常に比較器５１ｂの出力から可変電流源８及び９への電流は流れない。

図５は、図３の検波器１３及び可変電流源８及び９の電界強度−電流特性を示す特性図である。図５において、アンテナ１から入力される受信信号の電界強度が所定のしきい値Ｂより小さいとき、検波回路１３ａから可変電流源８及び９への電流は流れないが、検波回路１３ｂから可変電流源８及び９へは、電界強度に対して所定の負の比例定数で実質的に比例する電流が流れる。

また、アンテナ１から入力される受信信号の電界強度がしきい値Ｂとなったとき、つまり検波回路１３ｂ内の抵抗３７ｂにおける電圧降下分と同等の電圧がコンデンサ２５ｂに充電されたとき、検波回路１３ｂから可変電流源８及び９への電流がゼロになる。

さらにアンテナ１から入力される受信信号の電界強度が強くなりしきい値Ｃとなったとき、つまり検波回路１３ａ内の抵抗３７ａにおける電圧降下分と同等の電圧がコンデンサ２５ａに充電されたとき、検波回路１３ａから可変電流源８及び９への電流が流れ始めようとする。このとき、検波回路１３ａの増幅器２１ａの増幅度を検波回路１３ｂの増幅器２１ｂの増幅度よりも小さくするか、若しくは検波回路１３ａの抵抗３７ａの電圧降下量を検波回路１３ｂの抵抗３７ｂの電圧降下量よりも大きくして、比較器５１ａから電流が流れ始める電界強度Ｃが比較器５１ｂから電流が流れ始める電界強度Ｂより高くなるように設定されている。

さらにアンテナ１から入力される受信信号の電界強度がしきい値Ｃよりも大きくなると、検波回路１３ａから可変電流源８及び９に、電界強度に対して所定の正の比例定数で実質的に比例する電流が流れる。しきい値Ｂ及びＣの値は、抵抗３７ａ，３７ｂでの電圧降下及び増幅器２１ａ，２１ｂの増幅度を変化させることにより制御可能であり、電流変化の傾きは電流源３４ａ，３４ｂの電流量、抵抗２７ａ，２８ａ，２７ｂ，２８ｂの各抵抗値、第３乃至第６のカレントミラー回路を構成する抵抗の抵抗比によって決定される。

周波数変換を行うためのＬＮＡ３及び混合器５は、受信システムにおいて前段に配置されており、ＬＮＡ３及び混合器５の雑音性能はシステム全体の受信性能に大きな影響を与える。そのため、受信信号の電界強度が弱い場合には、雑音性能を良好にするために多くの電流を必要とする。また、電界強度が強い場合にも歪み特性を良好にするために多くの電流を必要とする。電界強度が中程度の場合には、良好な雑音性能も歪み特性も必要としないため少ない電流で問題ない。一般に、受信回路においては、後段のフィルタ６及びＩＦ増幅器７に入力される信号レベルは、ＬＮＡ３や混合器５に入力される信号レベルと比較して高くなるため、しきい値Ａをしきい値Ｃよりも低く設定することにより、受信回路としてより良好な歪み特性を得ることができる。

図６は、図１の受信回路を供えた無線通信装置の構成を示すブロック図である。図６において、無線通信装置は、アンテナ１と、デュプレクサ９０と、ＲＦＩＣ２と、復調器９１と、ベースバンド処理回路９２と、電力増幅器（以下、ＰＡという。）９３と、変調器９５とを備えて構成される。無線通信装置において、アンテナ１及びデュプレクサ９０を介して無線信号を受信するとき、ＲＦＩＣ２により上述の処理を行った後、復調器９１により復調し、ベースバンド処理回路９２により信号処理される。また、アンテナ１を介して無線信号を送信するとき、ベースバンド処理回路９２から入力される送信信号は、ＲＦＩＣ２内のＰＬＬ回路４からの局部発振信号を用いて変調器９５により変調され、ＰＡ９３により増幅された後、デュプレクサ９０及びアンテナ１を介して無線送信される。

以上説明したように、本実施形態に係る受信回路によれば、検出された受信信号の電界強度がしきい値Ｂより小さいとき、電界強度が小さくなるにつれて大きくなる電流をＬＮＡ３及び混合器５に供給するように可変電流源８及び９を制御し、電界強度がしきい値Ｃ以上であるとき、電界強度が大きくなるにつれて大きくなる電流をＬＮＡ３及び混合器５に供給するように可変電流源８及び９を制御するので、受信信号の電界強度に応じて各信号処理回路に最適な電流を供給することができるため、安定受信が可能でかつ消費電力を低減することが出来る。

なお、本実施形態において、ダイオード２３は半波整流器として作用したが、本発明はこれに限らず、増幅器２１を差動出力形式にして、増幅器２１の各出力にそれぞれ直流カット用結合コンデンサ２２及びダイオード２３を配置し、コンデンサ２５に接続された全波整流器としてもよい。

また、検波器１２及び１３は、検出された受信信号の電界強度に応じてそれぞれ可変電流源１０，１１及び８，９を制御したが、本発明はこれに限らず、受信信号の電界強度に代えて、受信信号の振幅等の受信信号レベル又は受信信号レベルに比例する信号に応じてそれぞれ可変電流源１０，１１及び８，９を制御してもよい。

第２の実施形態．
図７は、本発明の第２の実施形態に係る受信回路の構成を示すブロック図である。図７において、本実施形態に係る受信回路は、それぞれ検波器１２及び１３に代えて検波器１２Ａ及び１３Ａを備えた点、及びそれぞれ可変電流源８，９，１０，１１に代えて可変電流源８Ａ，９Ａ，１０Ａ，１１Ａを備えた点が異なる。それ以外の点については、図１に示した第１の実施形態に係る受信回路と同様であり、同一符号を付した構成要素についての重複する説明は省略する。

図８は、検波器１２Ａ及び可変電流源１０Ａ及び１１Ａの詳細構成を示す回路図である。図８において、検波器１２Ａは、図２に示した第１の実施形態に係る受信回路の検波器１２と比較して、比較器５１に代えて電圧比較器１０４及び１０５を備え、抵抗３７と電流源４０との間に接続された抵抗１０１と、抵抗１０１と電流源４０との接続点と接地電位との間に順に直列に接続されたダイオード１０２及び電流源１０３とをさらに備えた点が異なる。

電圧比較器１０４の非反転入力端子（＋）はダイオード２３のカソードに接続され、その反転入力端子（−）はダイオード３５と電流源３６との接続点に接続される。電圧比較器１０４の反転入力端子（−）には、ダイオード２３のカソードの電圧に抵抗３７の電圧降下分を加算した電圧が印加される。電圧比較器１０５の非反転入力端子（＋）はダイオード２３のカソードに接続され、その反転入力端子（−）はダイオード１０２と電流源１０３との接続点に接続される。電圧比較器１０５の反転入力端子（−）には、ダイオード２３のカソードの電圧に抵抗３７及び１０１の電圧降下分を加算した電圧が印加される。電圧比較器１０４，１０５は、非反転入力端子（＋）の電圧が反転入力端子（−）の電圧よりも高いときハイレベルの電圧を出力し、非反転入力端子（＋）の電圧が反転入力端子（−）の電圧以下であるときロウレベルの電圧を出力する。

可変電流源１０Ａは、図２の可変電流源１０と比較して、ＮＰＮトランジスタ４１及び抵抗４２に代えて、抵抗１１０，１１１と、ＮチャンネルＭＯＳトランジスタ１１２，１１３とを備えた点が異なる。ＮＰＮトランジスタ４３と抵抗４４との接続点と接地電位との間に、抵抗１１０とＮチャンネルＭＯＳトランジスタ１１２とがこの順に直列に接続され、かつ抵抗１１１とＮチャンネルＭＯＳトランジスタ１１３とがこの順に直列に接続される。ＮチャンネルＭＯＳトランジスタ１１２のゲート端子は検波器１２Ａの電圧比較器１０５の出力端子に接続され、ＮチャンネルＭＯＳトランジスタ１１３のゲート端子は検波器１２Ａの電圧比較器１０４の出力端子に接続される。

可変電流源１１Ａは、図２の可変電流源１１と比較して、ＮＰＮトランジスタ４５，４７及び抵抗４６，４８に代えて、抵抗１０６，１０７と、ＮチャンネルＭＯＳトランジスタ１０８，１０９とを備えた点が異なる。ＮＰＮトランジスタ４９と抵抗５０との接続点と接地電位との間に、抵抗１０６とＮチャンネルＭＯＳトランジスタ１０８とがこの順に直列に接続され、かつ抵抗１０７とＮチャンネルＭＯＳトランジスタ１０９とがこの順に直列に接続される。ＮチャンネルＭＯＳトランジスタ１０８のゲート端子は検波器１２Ａの電圧比較器１０５の出力端子に接続され、ＮチャンネルＭＯＳトランジスタ１０９のゲート端子は検波器１２Ａの電圧比較器１０４の出力端子に接続される。

図１０は、図８の検波器１２Ａ及び可変電流源１０Ａ及び１１Ａの電界強度−電流特性を示す特性図である。図１０において、アンテナ１から入力される受信信号の電界強度がしきい値Ａ１以下であるとき、電圧比較器１０４，１０５の各非反転入力端子（＋）の電圧が電圧比較器１０４，１０５の各反転入力端子（−）の電圧以下であるので、電圧比較器１０４，１０５の各出力電圧はロウレベルとなり、可変電流源１１ＡのＮチャンネルＭＯＳトランジスタ１０８，１０９及び可変電流源１０ＡのＮチャンネルＭＯＳトランジスタ１１２，１１３がオフとなる。このとき、フィルタ６及びＩＦ増幅器７には、それぞれＮＰＮトランジスタ４３及び４９の各ベース端子の固定バイアス電圧源によって決定される定電流Ｉ０のみが供給される。

また、アンテナ１から入力される受信信号の電界強度がしきい値Ａ１よりも大きくかつしきい値Ａ２以下であるとき、電圧比較器１０４の出力電圧がロウレベルからハイレベルとなるので、ＮチャンネルＭＯＳトランジスタ１０８，１１２がオフとなり、ＮチャンネルＭＯＳトランジスタ１０９，１１３がオンとなる。このとき、ＮＰＮトランジスタ４３のエミッタ端子に接続される抵抗は、抵抗４４及び１１１とＮチャンネルＭＯＳトランジスタ１１３のオン抵抗の合成抵抗となり、電界強度がしきい値Ａ１よりも低いときよりも小さくなるため、フィルタ６及びＩＦ増幅器７に流れる電流が電流値Ｉ０よりも高い電流値Ｉ１に変化する。

さらに、アンテナ１から入力される受信信号の電界強度がしきい値Ａ２よりも大きいとき、電圧比較器１０４の出力電圧がロウレベルからハイレベルになるので、ＮチャンネルＭＯＳトランジスタ１０８，１０９，１１２，１１３がオンとなる。ＮＰＮトランジスタ４３のエミッタ端子に接続される抵抗は抵抗４４，１１０，１１１とＮチャンネルＭＯＳトランジスタ１１２，１１３のオン抵抗の合成抵抗となり、電界強度がしきい値Ａ１よりも大きくかつしきい値Ａ２よりも小さいときよりもさらに小さくなるため、フィルタ６及びＩＦ増幅器７に流れる電流がさらに増加して電流値Ｉ１よりも高い電流値Ｉ２となる。

図９は、検波器１３Ａ及び可変電流源８Ａ及び９Ａの詳細構成を示す回路図である。図９において、検波器１３Ａは、図３に示した検波回路１３ａと比較して、比較器５１ａに代えて電圧比較器１３０〜１３３を備え、抵抗３７ａと電流源４０ａとの間に順に直列に接続された抵抗１２１，１２２，１２３と、抵抗１２１と電流源４０ａとの接続点と接地電位との間に直列に接続されたダイオード１２６及び電流源１２９と、抵抗１２１と抵抗１２２との接続点と接地電位との間に直列に接続されたダイオード１２５及び電流源１２８と、抵抗１２２と抵抗１２３との接続点と接地電位との間に直列に接続されたダイオード１２４及び電流源１２７とを備えた点が異なる。

電圧比較器１３０の反転入力端子（−）はダイオード２３ａのカソードに接続され、その非反転入力端子（＋）はダイオード３５ａと電流源３６ａとの接続点に接続されかつダイオード２３ａのカソードの電圧に抵抗３７ａの電圧降下分を加算した電圧が印加される。比較器１３１の反転入力端子（−）はダイオード２３ａのカソードに接続され、その非反転入力端子（＋）はダイオード１２４と電流源１２７との接続点に接続されかつダイオード２３のカソードの電圧に抵抗３７ａ及び１２３の電圧降下分を加算した電圧が印加される。比較器１３２の反転入力端子（−）はダイオード１２５と電流源１２８との接続点に接続されかつダイオード２３のカソードの電圧に抵抗３７ａ、１２３及び１２２の電圧降下分を加算した電圧が印加され、その非反転入力端子（＋）はダイオード２３ａのカソードに接続される。比較器１３３の反転入力端子（−）はダイオード１２６と電流源１２９との接続点に接続されかつダイオード２３のカソードの電圧に抵抗３７ａ、１２３、１２２及び１２１の電圧降下分を加算した電圧が印加され、その非反転入力端子（＋）はダイオード２３ａのカソードに接続される。

可変電流源８Ａは、図３の可変電流源８と比較して、ＮＰＮトランジスタ７１，７３，７５と抵抗７２，７４，７６に代えて、抵抗１３５〜１３８とＮチャンネルＭＯＳトランジスタ１３９〜１４２とを備えた点が異なる。ＮＰＮトランジスタ７７と抵抗７８との接続点と接地電位との間に、抵抗１３５とＮチャンネルＭＯＳトランジスタ１３９８とがこの順に直列に接続され、かつ抵抗１３６とＮチャンネルＭＯＳトランジスタ１４０とがこの順に直列に接続され、かつ抵抗１３７とＮチャンネルＭＯＳトランジスタ１４１とがこの順に直列に接続され、かつ抵抗１３８とＮチャンネルＭＯＳトランジスタ１４２とがこの順に直列に接続される。ＮチャンネルＭＯＳトランジスタ１３９，１４０，１４１，１４２の各ゲート端子はそれぞれ検波器１３Ａの電圧比較器１３３，１３２，１３１，１３０の出力端子に接続される。

可変電流源９Ａは、図３の可変電流源９と比較して、ＮＰＮトランジスタ７９，８１，８３と抵抗８０，８２，８４に代えて、抵抗１４３〜１４６とＮチャンネルＭＯＳトランジスタ１４７〜１５０とを備えた点が異なる。ＮＰＮトランジスタ８５と抵抗８６との接続点と接地電位との間に、抵抗１４３とＮチャンネルＭＯＳトランジスタ１４７とがこの順に直列に接続され、かつ抵抗１４４とＮチャンネルＭＯＳトランジスタ１４８とがこの順に直列に接続され、かつ抵抗１４５とＮチャンネルＭＯＳトランジスタ１４９とがこの順に直列に接続され、かつ抵抗１４６とＮチャンネルＭＯＳトランジスタ１５０とがこの順に直列に接続される。ＮチャンネルＭＯＳトランジスタ１４７，１４８，１４９，１５０の各ゲート端子はそれぞれ検波器１３Ａの電圧比較器１３３，１３２，１３１，１３０の出力端子に接続される。

図１１は、図９の検波器１３Ａ及び可変電流源８Ａ及び９Ａの電界強度−電流特性を示す特性図である。図１１において、アンテナ１から入力される受信信号の電界強度がしきい値Ｂ１よりも小さいとき、電圧比較器１３０，１３１の反転入力端子（−）及び電圧比較器１３２，１３３の非反転入力端子（＋）の各電圧がそれぞれ電圧比較器１３０，１３１の非反転入力端子（＋）及び電圧比較器１３２，１３３の反転入力端子（−）の電圧よりも低いので、電圧比較器１３０，１３１の出力電圧はハイレベルとなり、電圧比較器１３２，１３３の出力電圧はロウレベルとなる。このとき、ＮチャンネルＭＯＳトランジスタ１３９，１４０，１４７，１４８がオフとなり、ＮチャンネルＭＯＳトランジスタ１４１，１４２，１４９，１５０がオンとなり、ＬＮＡ３にはＮＰＮトランジスタ７７のベース端子の固定バイアス電圧源と、抵抗７８，１３７，１３８とＮチャンネルＭＯＳトランジスタ１４１，１４２のオン抵抗の合成抵抗によって決定される電流Ｉ５が流れ、混合器５には、ＮＰＮトランジスタ８５のベース端子の固定バイアス電圧源と、抵抗８６，１４５，１４６とＮチャンネルＭＯＳトランジスタ１４９，１５０の合成抵抗によって決定される電流Ｉ５が流れる。

また、アンテナ１から入力される受信信号の電界強度がしきい値Ｂ１よりも大きくかつしきい値Ｂ２以下であるとき、電圧比較器１３１の出力電圧のみがハイレベルとなるので、ＮチャンネルＭＯＳトランジスタ１３９〜１４１，１４７〜１４９はオンとなり、ＮチャンネルＭＯＳトランジスタ１４２，１５０がオフとなる。ＮＰＮトランジスタ７７のエミッタ端子に接続される抵抗は、抵抗７８，１３８とＮチャンネルＭＯＳトランジスタ１４２のオン抵抗の合成抵抗となり、ＮＰＮトランジスタ８５のエミッタ端子に接続される抵抗は、抵抗８６，１４６とＮチャンネルＭＯＳトランジスタ１５０のオン抵抗の合成抵抗となる。従って、電界強度がしきい値Ｂ１よりも小さいときよりも抵抗値が大きくなるため、ＬＮＡ３及び混合器５に流れる電流が電流Ｉ４に減少する。

さらに、アンテナ１から入力される受信信号の電界強度がしきい値Ｂ２より大きくかつしきい値Ｃ１以下であるとき、電圧比較器１３０〜１３３の出力電圧が全てロウレベルとなるので、ＮチャンネルＭＯＳトランジスタ１３９〜１４２及び１４７〜１５０がオフとなる。ＮＰＮトランジスタ７７及び８６のエミッタ端子に接続される抵抗はそれぞれ抵抗７８及び８６のみとなる。従って、電界強度がしきい値Ｂ１よりも大きくかつしきい値Ｂ２以下であるときよりもさらに抵抗値が大きくなるため、ＬＮＡ３及び混合器５に流れる電流がさらに減少して電流Ｉ３となる。

またさらに、アンテナ１から入力される受信信号の電界強度がしきい値Ｃ１よりも大きくかつしきい値Ｃ２以下であるとき、電圧比較器１３２の出力電圧のみがハイレベルとなるので、ＮチャンネルＭＯＳトランジスタ１３９，１４１，１４２，１４７，１４９，１５０がオフとなり、ＮチャンネルＭＯＳトランジスタ１４０，１４８がオンとなる。ＮＰＮトランジスタ７７のエミッタ端子に接続される抵抗は、抵抗７８，１３６とＮチャンネルＭＯＳトランジスタ１４０のオン抵抗の合成抵抗となり、ＮＰＮトランジスタ８５のエミッタ端子に接続される抵抗は、抵抗８６，１４４とＮチャンネルＭＯＳトランジスタ１４８のオン抵抗の合成抵抗となる。このとき、電界強度がしきい値Ｂ２より大きくかつしきい値Ｃ１以下であるときよりも抵抗値が小さくなるため、ＬＮＡ３及び混合器５に流れる電流が電流Ｉ４に増加する。

また、アンテナ１から入力される受信信号の電界強度がしきい値Ｃ２よりも大きいとき、電圧比較器１３０，１３１の出力電圧がロウレベルとなり、電圧比較器１３２，１３３の出力電圧がハイレベルとなるので、ＮチャンネルＭＯＳトランジスタ１４１，１４２，１４９，１５０がオフとなり、ＮチャンネルＭＯＳトランジスタ１３９，１４０，１４７，１４８がオンとなる。ＮＰＮトランジスタ７７のエミッタ端子に接続される抵抗は、抵抗７８，１３６，１３５とＮチャンネルＭＯＳトランジスタ１３９，１４０のオン抵抗の合成抵抗となり、ＮＰＮトランジスタ８５のエミッタ端子に接続される抵抗は、抵抗８６，１４３，１５５とＮチャンネルＭＯＳトランジスタ１４７，１４８のオン抵抗の合成抵抗となる。従って、電界強度がしきい値Ｃ１よりも大きくかつしきい値Ｃ２以下であるときよりもさらに抵抗値が小さくなるため、ＬＮＡ３及び混合器５に流れる電流が電流Ｉ５に増加する。

以上説明したように、本実施形態に係る受信回路によれば、受信信号の電界強度に応じて各信号処理回路に多段階で最適な電流を供給することができ、第１の実施形態と同様の効果が得られる。

なお、本実施形態において、検波器１２Ａ及び１３Ａは電流を３段階で切り替える構成であるが、本発明はこれに限らず、要求されるシステムに応じて電流の切り替え段数を２段階又は４段階以上に設定して良いことは言うまでもない。

また、検波器１２Ａ及び１３Ａにおいて、それぞれ１つの増幅器２１及び２１ａを備えたが、本発明はこれに限らず、第１の実施形態における検波器１３のように、各比較器１０４，１０５，１３０〜１３３に対してそれぞれ増幅器を設けても良い。

さらに、図１１に示すしきい値Ｂ１，Ｂ２，Ｃ１，Ｃ２は、検波器１３Ａの抵抗３７ａ，１２３，１２２，１２１の各抵抗値の電圧降下量を変化させることにより調節可能であり、電流値Ｉ３，Ｉ４，Ｉ５は、抵抗７８，１３５〜１３８及びＮチャンネルＭＯＳトランジスタ１３９〜１４２のオン抵抗を変化させることにより調整可能である。同様に、図１０のしきい値Ａ１，Ａ２及び電流値Ｉ１及びＩ２は、検波器１２Ａの各抵抗の抵抗値及び各ＮチャンネルＭＯＳトランジスタのオン抵抗を変化させることにより調整可能である。

またさらに、図１１に示すように、電界強度が値Ｂ１以下であるときの電流と、電界強度が値Ｃ２より大きいときの電流を同じ電流値Ｉ５に設定し、電界強度が値Ｂ１より大きく値Ｂ２以下であるときの電流と、電界強度が値Ｃ１より大きく値Ｃ２以下であるときの電流を同じ電流値Ｉ４に設定している。しかし、本発明はこの構成に限らず、要求されるシステムに合わせてそれぞれ異なる電流値に設定しても良いことは言うまでもない。

また、本発明の第１の実施形態に係る受信回路において、検出された受信信号の電界強度に対して比例変化する電流をＬＮＡ３及び混合器５に供給するように可変電流源８及び９を制御し、本発明の第２の実施形態に係る受信回路において、検出された受信信号の電界強度に対して多段階変化する電流をＬＮＡ３及び混合器５に供給するように可変電流源８及び９を制御した。しかし、本発明はこれに限らず、比例変化や多段階変化に代えて例えば曲線変化するような電流をＬＮＡ３及び混合器５に供給するように可変電流源８及び９を制御してもよく、検出された受信信号の電界強度がしきい値Ｂより小さいとき、電界強度が小さくなるにつれて大きくなる電流をＬＮＡ３及び混合器５に供給するように可変電流源８及び９を制御し、電界強度がしきい値Ｃ以上であるとき、電界強度が大きくなるにつれて大きくなる電流をＬＮＡ３及び混合器５に供給するように可変電流源８及び９を制御すればよい。

さらに、上記第１及び第２の実施形態に係る受信回路はアンテナ１を備え、アンテナ１を介して信号を無線受信した。しかし、本発明は必ずしもアンテナ１を介して信号を受信する必要はなく、無線に代えて有線により他の受信回路と接続されてそこから信号を受信してもよい。

本発明に係る受信回路、半導体装置、無線通信装置、及び受信回路の制御方法によれば、検出された受信信号レベルが所定の第１のしきい値より小さいとき、検出された受信信号レベルが小さくなるにつれて大きくなる電流を第１の信号処理回路に供給するように第１の電流供給手段を制御し、検出された受信信号レベルが第１のしきい値よりも大きい所定の第２のしきい値以上であるとき、検出された受信信号レベルが大きくなるにつれて大きくなる電流を第１の信号処理回路に供給するように第１の電流供給手段を制御するので、受信信号レベルに応じて各信号処理回路に最適な電流を供給することができるため、安定受信が可能でかつ消費電力を低減することが出来る。

本発明に係る受信回路、半導体装置、無線通信装置、及び受信回路の制御方法は、例えば、携帯電話等の無線通信装置に利用することができる。

本発明の第１の実施形態に係る受信回路の構成を示すブロック図である。 図１の検波器１２及び可変電流源１０及び１１の詳細構成を示す回路図である。 図１の検波器１３及び可変電流源８及び９の詳細構成を示す回路図である。 図２の検波器１２及び可変電流源１０及び１１の電界強度−電流特性を示す特性図である。 図３の検波器１３及び可変電流源８及び９の電界強度−電流特性を示す特性図である。 図１の受信回路を供えた無線通信装置の構成を示すブロック図である。 本発明の第２の実施形態に係る受信回路の構成を示すブロック図である。 図７の検波器１２Ａ及び可変電流源１０Ａ及び１１Ａの詳細構成を示す回路図である。 図７の検波器１３Ａ及び可変電流源８Ａ及び９Ａの詳細構成を示す回路図である。 図８の検波器１２Ａ及び可変電流源１０Ａ及び１１Ａの電界強度−電流特性を示す特性図である。 図９の検波器１３Ａ及び可変電流源８Ａ及び９Ａの電界強度−電流特性を示す特性図である。

符号の説明

１…アンテナ、
２…ＲＦＩＣ、
３…低雑音増幅器（ＬＮＡ）、
４…位相ロックループ（ＰＬＬ）回路、
５…混合器、
６…フィルタ、
７…中間周波数（ＩＦ）増幅器、
８〜１１，８Ａ〜１１Ａ…可変電流源、
１２，１３，１２Ａ，１３Ａ…検波器、
１３ａ，１３ｂ…検波回路、
９０…デュプレクサ、
９１…復調器、
９２…ベースバンド処理回路、
９３…電力増幅器、
９５…変調器。

Claims (9)

1. 少なくとも１つの第１の信号処理回路に電流を供給する第１の電流供給手段と、
   受信信号レベルを検出し、前記検出された受信信号レベルが所定の第１のしきい値より小さいとき、前記検出された受信信号レベルが小さくなるにつれて大きくなる電流を前記第１の信号処理回路に供給するように前記第１の電流供給手段を制御し、前記検出された受信信号レベルが前記第１のしきい値よりも大きい所定の第２のしきい値以上であるとき、前記検出された受信信号レベルが大きくなるにつれて大きくなる電流を前記第１の信号処理回路に供給するように前記第１の電流供給手段を制御する第１の検波手段を備えたことを特徴とする受信回路。
2. 前記第１の検波手段は、前記検出された受信信号レベルが所定の第１のしきい値より小さいとき、前記検出された受信信号レベルに対して負の比例定数で比例する電流を前記第１の信号処理回路に供給するように前記第１の電流供給手段を制御し、前記検出された受信信号レベルが前記第１のしきい値よりも大きい所定の第２のしきい値以上であるとき、前記検出された受信信号レベルに対して正の比例定数で比例する電流を前記第１の信号処理回路に供給するように前記第１の電流供給手段を制御することを特徴とする請求項１記載の受信回路。
3. 前記第１の検波器は、前記検出された受信信号レベルが所定の第１のしきい値より小さいとき、前記検出された受信信号レベルが小さくなるにつれて多段階で大きくなる電流を前記第１の信号処理回路に供給するように前記第１の電流供給手段を制御し、前記検出された受信信号レベルが前記第１のしきい値よりも大きい所定の第２のしきい値以上であるとき、前記検出された受信信号レベルが大きくなるにつれて多段階で大きくなる電流を前記第１の信号処理回路に供給するように前記第１の電流供給手段を制御することを特徴とする請求項１記載の受信回路。
4. 前記第１の信号処理回路は周波数変換を行う回路であることを特徴とする請求項１乃至３のうちのいずれか１つに記載の受信回路。
5. 少なくとも１つの第２の信号処理回路に電流を供給する第２の電流供給手段と、
   受信信号レベルを検出し、前記検出された受信信号レベルが所定の第３のしきい値より小さいとき、所定の一定電流を前記第２の信号処理回路に供給するように前記第２の電流供給手段を制御し、前記検出された受信信号レベルが前記第３のしきい値以上であるとき、前記検出された受信信号レベルが大きくなるにつれて大きくなる電流を前記第２の信号処理回路に供給するように前記第２の電流供給手段を制御する第２の検波手段とをさらに備えたことを特徴とする請求項４記載の受信回路。
6. 受信信号を受信した後、所定の信号処理を行う半導体装置において、
   請求項１乃至５のうちのいずれか１つに記載の受信回路を備えたことを特徴とする半導体装置。
7. 受信信号を受信した後、所定の信号処理を行う無線通信装置において、
   請求項６記載の半導体装置を備えたことを特徴とする無線通信装置。
8. 受信信号を受信した後、所定の信号処理を行うとともに、送信信号を送信する無線通信装置において、
   請求項６記載の半導体装置を備えたことを特徴とする無線通信装置。
9. 受信信号レベルを検出するステップと、
   前記検出された受信信号レベルが所定の第１のしきい値より小さいとき、前記検出された受信信号レベルが小さくなるにつれて大きくなる電流を第１の信号処理回路に供給するように制御し、前記検出された受信信号レベルが前記第１のしきい値よりも大きい所定の第２のしきい値以上であるとき、前記検出された受信信号レベルが大きくなるにつれて大きくなる電流を前記第１の信号処理回路に供給するように制御するステップとを含むことを特徴とする受信回路の制御方法。

Images