放大器是熟知的并且广泛地被使用于需要放大信号的不同的应 用。
在某些应用中，如果需要高和低增益模式，则可以使用后面带有 步进衰减器11的放大器10，如图1所示。在高和低增益模式下，放大 器放大信号而衰减器只在低增益模式下工作。这意味着，放大器将总是 消耗功率，这对于多模块系统可能是一个问题。另一个缺点在于，特别 是在集成电路(芯片)中，由于信号首先被放大，然后再被衰减很大的 程度，这可能正好在芯片上也取另一条未控制的路径，造成所谓的EMC (电磁兼容)问题。另一方面，如果放大器部分地或全部被关断，则匹 配将降级。
最接近的现有技术公开了放大器与衰减器的组合。例如，WO 96/31946，涉及压控非线性放大器/衰减器的非线性，通过把非线性电 路放置在线性化器的运算放大器的反馈路径中而被补偿。电路包括并联 连接的一个或多个差分放大器。一个纯衰减模式电路没有被涉及。
按照GB257907，高频开关电路被安排来包括：高频放大晶体 管，用于放大加到其上的高频信号；开关二极管，被连接在电源与高频 放大晶体管的集电极之间，其正方向相对于通过二极管流到集电极的电 流；第一装置，用于通过开关二极管得到高频开关电路的输出信号；以 及第二装置，用于使得高频放大晶体管停止它的高频放大操作以执行它 的衰减操作。因此，本发明涉及具有衰减能力的开关装置。

本发明的主要目的是提供新颖的电路设计，它消除分开地设计和 实施放大器和衰减器的需要。按照本发明的优选实施例的解决方案允许 对于衰减器模式的最小功率消耗，这减小了电路的发热。希望功率和热 减小尽可能低。另外，解决了如前所述的EMC问题，因为电流路径是可 控制的。而且，按照优选实施例的解决方案节省集成电路的空间。
通过使用其中放大器电路配备有衰减器功能和控制电路的新颖的 电路设计，以上的问题得以解决，并获得优点。
因此，在本发明的一个优选实施例中，电路包括具有输入端和输 出端的放大器；第一开关装置；和第二开关装置。第一开关装置被安排 在输入端与地之间，和第二开关装置被安排在输出端与地之间。用于控 制第一和第二开关装置的装置被安排成把输入端和输出端连接到地，以 使得放大器衰减信号。最优选地，开关装置是晶体管。用于控制第一和 第二开关的装置是控制电路。在一个实施例中，控制电路作为偏置控制 器工作，并为在两种工作模式下的晶体管设置适当的栅极/基极电压。 在优选实施例中，控制电路被设计为电平移动器。
本发明还涉及包括上述电路的集成电路。
本发明还涉及包括晶体管、电阻、第一组电容器、和扼流圈 (chock)的电子电路。晶体管具有：被接地的第一端子、通过扼流圈 和电容被连接到要被处理的输入信号的第二端子、用于通过第二组电容 器的输出信号的第三端子，被连接在晶体管的端子之间的电容器和电阻 的电路通过电阻提供偏压。开关装置被连接到第一和第二端子。安排有 用于控制第一端子的偏压用来关断晶体管的装置。
按照一方面，本发明涉及到将输入信号处理成两种状态的方法， 第一状态包括放大输入信号，以及第二状态包括衰减输入信号。方法包 括控制被连接到放大器的输入端的第一开关装置和被连接到放大器的 输出端的第二开关装置，以使得输入端和输出端被接地。
附图说明
下面，参照附图以非限制方式进一步描述本发明，其中：
图1示意地显示按照现有技术的电路设计，
图2是按照本发明的第一实施例的电路的示意图，
图3是按照本发明的第二实施例的电路的示意图，
图4是按照图1和2的第一和第二实施例的、在放大器模式下的 等效电路的示意图，
图5是按照图2和3的第一和第二实施例的、在衰减器模式下的 等效电路的示意图，
图6-9显示按照本发明的第一实施例的电路的仿真和测量结果。
实施例的详细说明
下面，参照使用FET(场效应晶体管)的示意地体现的电路描述 本发明。然而，本发明不限于FET，而是可以关于想要的应用通过使用 任何类型的晶体管来被实现。因此，取决于晶体管类型，本领域技术人 员将会理解，外围元件的类型和数值可以变化。
图2显示按照一个优选实施例的电路。由20表示的放大器部分包 括晶体管T1、电阻R1和Rg、电容器C1，C2和C4、以及扼流圈(电感) L1和L2。
放大晶体管T1通过它的源极被接地。要被放大的输入信号 SignalIN通过扼流圈L4和L5与电容器C5被连接到晶体管T1的栅极。 来自晶体管T1的漏极的输出信号(SignalOUT)通过电容器C1和C3被去 耦。包括电容C4和电阻R1的电路被串联连接在晶体管T1的栅极和漏 极之间，以便通过电阻R1和Rg的串联提供偏压。晶体管T1的漏极还 通过旁路电容器C2和电感L1接地。
图4的等效电路显示放大器的工作。RF(射频)表示被处理的信 号。如图所示，开关晶体管T2和T3，用开关S2’和S3’表示，被打开， 因此放大器40用作为正常的放大器，以及输入RF信号传送通过它，并 被放大。CS表示开关控制信号。
允许放大器电路作为衰减器工作的附加电路包括晶体管T2和T3 与控制电路200，其控制开关晶体管T2和T3。通过改变节点上的电压 V1以及控制RF晶体管T1的栅极偏压，它被接通或关断。
控制电路200被连接到晶体管T1-T3的栅极。晶体管T2和T3的 源极被接地，它们的漏极分别被连接到放大晶体管的栅极和漏极。控制 电路可被安排来接收控制信号201。控制电路也可以用外部控制信号替 代。
在放大器模式下，两个晶体管T2和T3借助于控制电路200被关 断，以及放大晶体管T1正常地工作，电路作为放大器运行。
为了作为衰减器工作，晶体管T2和T3借助于控制电路200成为 导通状态。当T2和T3导通时，SignalIN通过电阻RP1、扼流圈L3和RP2 被连接到地，放大晶体管T1被关断。因此，通过整个电路的信号被衰 减。
图5的等效电路显示衰减器的功能。如图所示，用开关S2’和S3’ 表示的开关晶体管T2和T3被关闭，因此RF信号通过开关S2’和S3’ (在放大器50后)被导通到地，造成信号衰减。CS表示开关控制信号。
通常，取决于栅极电压，晶体管具有非常不同的回程损耗。在按 照本发明的电路中，栅极电压在两个最大值之间变化。因此，最重要的 是具有总是允许良好的回程损耗的网络，而不管晶体管的栅极电压 (Vgate)。为此，电阻RP1可被选择为具有适当的数值，例如在本实施 例中接近50Ω，以便当整个电路作为衰减器工作时，提供在输入端21 处良好的回程损耗。类似的情形可应用于在输出端22处的RP2。
控制电路200作为作为偏置控制器工作，并为在两种工作模式下 的晶体管设置适当的栅极/基极电压。在一个实施例中，控制电路被设 计为电平移动器。
表1显示控制信号和放大器晶体管信号值的例子：
表1
 偏压 放大器接通，控制信号     ＝0伏 衰减器接通，控制信号     ＝3伏  Vgate[伏]     -0.5     -2.0  V1伏]     -2.0     0  Vdrain[伏]     3.5     3.5  Idrain[毫安]     48     0
因此，得到良好的放大和衰减。
图3是本发明的第二实施例，其中与图2上使用的相同的标号表 示相同的部件。在这种情形下，开关晶体管T2和T3分别用开关S2和 S3替代。开关可包括任何种类的RF开关。控制电路200控制开关S2 和S3。电路以与前面描述方式相同的方式工作。差别在于，开关由控 制电路以适当的方式被控制，以及当被关闭时，直接导通到地。
在图2和3上的参数L1，L2，L4，C1，C2，C3，C4，R1，和Rg被选 择为达到在放大状态下晶体管的想要的性能(传统的放大器设计)。在 图2和3上的参数RP1，RP2，和L3被选择为达到在衰减状态下良好的匹 配。这些元件可以用包括电阻、电容或电感的网络替代或对于在衰减器 状态下达到良好的匹配所需要的无论什么元件替代。
图6到9显示对于一个电路装置的仿真和测量值。图6是在3GHz 到8GHz之间对于放大器的接通和关断状态的仿真的增益。上面的曲线 显示放大器接通状态，并且下面的曲线显示衰减器接通状态(放大器关 断)。在4.9GHz到6.1GHz之间的相应的测量值被显示于图7。可以看 到，测量值与仿真值非常一致。
图8显示在2-8GHz的频率范围上在放大器接通状态的测量的输出 回程损耗。图9显示在2-8GHz的频率范围上在放大器关断状态(衰减 器接通)的测量的输出回程损耗。仿真的和测量的回程损耗非常一致， 假设尺度是对数的。
本发明不限于所显示的实施例，但可以以许多方式变化，而不背 离所附权利要求的范围，并且装置和方法可以以取决于应用、功能单 元、需要和要求等等的各种方式被实施。
权利要求书(按照条约第19条的修改)
1.一种用于处理信号的电路(20)，包括具有输入端和输出端 的放大和衰减功能，其特征在于，
所述电路还包括：
-第一开关装置(S3，T3)，
-第二开关装置(S2，T2)，
-放大装置(T1)，
-所述第一开关装置(S3，T3)被安排在所述输入端与地之间， 和所述第二开关装置(S2，T2)被安排在所述输出端与地之间，
-用于控制所述第一和第二开关装置并且把输入端和输出端连 接到所述地以使得所述放大器衰减所述信号的装置(200)，以及
-其中用于控制所述第一和第二开关装置的装置(200)被适配 为所述第一开关装置(S3，T3)和所述第二开关装置(S2，T2)以及 为在两种工作模式下的所述放大装置(T1)设置适当的电压。
2.权利要求1的电路，其中所述开关装置是晶体管(T2，T3)。
3.权利要求1或2的电路，所述用于控制所述第一和第二开关 的装置是控制电路(200)。
4.权利要求3的电路，其中控制电路(200)作为偏置控制器 工作，并为在两种工作模式下的晶体管设置适当的栅极/基极电压。
5.权利要求3或4的电路，其中控制电路被设计为电平移动器。
6.一种包括按照前述权利要求的任一项的电路的集成电路。
7.一种包括晶体管(T1)、电阻(R1，Rg)、第一组电容器(C1，C2 和C4)和扼流圈(L1，L2)的电子电路，晶体管(T1)具有：
-被接地的第一端子，
-通过扼流圈(L4，L2)和电容(C5)被连接到要被处理的输 入信号(SignalIN)的第二端子，
-用于通过第二组电容器(C1和C3)的输出信号(SignalOUT) 的第三端子，
电容器(C4)和电阻(R1)的电路，被连接在所述晶体管(T1) 的端子之间，以便通过所述电阻(R1和Rg)提供偏压，
开关装置(T2，S2，T3，S3)被连接到所述第一和第二端子，以 及
用于控制所述第一端子的偏压用来关断所述晶体管(T1)的装 置。
8.权利要求7的电路，其中所述开关装置是晶体管(T2，T3)。
9.一种将输入信号处理成两种状态的方法，第一状态包括放大 所述输入信号，以及第二状态包括衰减所述输入信号，所述方法包 括控制被连接到放大器的输入端的第一开关装置和被连接到所述放 大器的输出端的第二开关装置，以使得所述输入端和输出端通过所 述第一和第二开关装置被适配于为所述第一和第二开关装置以及为 在两种工作模式下的所述放大器设置适当的电压而被接地。