DE10015177B4

DE10015177B4 - Mischschaltung

Info

Publication number: DE10015177B4
Application number: DE10015177A
Authority: DE
Inventors: Hiroshi Komurasaki; Takahiro Miki; Hisayasu Sato
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1999-10-13
Filing date: 2000-03-27
Publication date: 2004-09-16
Anticipated expiration: 2020-03-28
Also published as: US6826393B1; DE10015177A1; JP2001111353A

Abstract

Mischschaltung mit:
einer ersten Differenztransistorstufe mit einem ersten Transistor (1; 11; 31; 51; 71; 81; 101; 131) und einem zweiten Transistor (2; 12; 32; 52; 72; 82; 102; 132), deren Emitter jeweils an einem ersten Verbindungsknoten zusammengeführt sind, wobei an der Basisdes ersten Transistors eine erste Komponente (in2+) eines ersten Eingangssignals und an der Basis des zweiten Transistors eine zweite Komponente (in2–) des ersten Eingangssignals anliegt;
einer zweiten Differenztransistorstufe mit einem dritten Transistor (3; 13; 33; 53; 73; 83; 103; 133) und einem vierten Transistor (4; 14; 34; 54; 74; 84; 104; 134), deren Emitter jeweils an einem zweiten Verbindungsknoten zusammengeführt sind, wobei die Basis des dritten Transistors mit der Basis des zweiten Transistors und die Basis des vierten Transistors mit der Basis des ersten Transistors verbunden ist; einem ersten Ausgangsanschluss (TA), der mit den Kollektoren des ersten und dritten Transistors verbunden ist und von dem eine erste...

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Mischschaltungen. Spezieller bezieht sie sich auf eine Mischschaltung mit hoher Verstärkung und auf eine Mischschaltung mit einer Komponente zur Frequenzumwandlung.

Eine der Anmelderin bekannte Mischschaltung 1000 des Gilbert-Zellentyps wird unter Bezugnahme auf 12 beschrieben. Die Mischschaltung 1000 enthält eine Konstantstromquelle 1007, die einen konstanten Strom von 2xIEE liefert, und Transistoren 1003 bis 1006. Hier bezeichnen V1, V2, i1 und i2 eine erste Eingangsspannung, eine zweite Eingangsspannung, einen ersten Ausgangsstrom und einen zweiten Ausgangsstrom.

Die Emitteranschlüsse der Transistoren 1003 und 1004 sind miteinander verbunden, und die Emitteranschlüsse der Transistoren 1005 und 1006 sind auch miteinander verbunden. Die Kollektoranschlüsse der Transistoren 1003 und 1005 sind miteinander verbunden, und die Kollektoranschlüsse der Transistoren 1004 und 1006 sind auch miteinander verbunden.

Der Kollektoranschluß des Transistors 1001 ist mit dem gemeinsamen Emitteranschluß der Transistoren 1003, 1004 verbunden, und der Kollektoranschluß des Transistors 1002 ist mit dem gemeinsamen Emitteranschluß der Transistoren 1005, 1006 verbunden.

Die Emitteranschlüsse der Transistoren 1001 und 1002 sind mit der Konstantstromquelle 1007 verbunden.

Zueinander komplementäre Spannungen V1+, V1– werden an den Basisanschlüssen der Transistoren 1001 und 1002 eingegeben. Eine Spannung V2+ wird an den Basisanschlüssen der Transistoren 1003, 1006 eingegeben, und eine Spannung V2– wird den Basisanschlüssen der Transistoren 1004, 1005 eingegeben. Die Spannungen V2+, V2– sind zueinander komplementär.

Der erste Ausgangsstrom i1 wird von den Kollektoranschlüssen der Transistoren 1003, 1005 ausgegeben, und der zweite Ausgabestrom i2 wird von den Kollektoranschlüssen der Transistoren 1004, 1006 ausgegeben.

Der Betrieb wird im folgenden beschrieben. Die erste Eingangsspannung V1 und die zweite Eingangsspannung V2 sind Signale mit gegenseitig verschiedenen Frequenzen f1, f2. Die Eingangssignale mit der Frequenz f1 werden in die Kollektorströme der Transistoren 1001, 1002 umgewandelt und durch eine emittergekoppelte Paarschaltung, die aus den Transistoren 1001, 1002 gebildet ist, verstärkt.

Die Kollektorströme der Transistoren 1001, 1002 dienen als ein Ausläuferstrom bzw. ein Strom einer abfallenden Flanke für eine emittergekoppelte Paarschaltung, die aus den Transistoren 1003 und 1004 gebildet ist, und für eine emittergekoppelte Paarschaltung, die aus den Transistoren 1005 und 1006 gebildet ist.

Die Eingangssignale mit der Frequenz f2 werden entsprechend durch die emittergekoppelte Paarschaltung, die aus den Transistoren 1003, 1004 gebildet ist, und durch die emittergekoppelte Paarschaltung, die aus den Transistoren 1005 und 1006 gebildet ist, verstärkt.

Diese Beziehung wird durch die folgenden Gleichungen dargestellt. Hier ist VT eine thermische Spannung, V1=(Vl+)-(V1–) und V2=(V2+)-(V2–). Die Kollektorströme der Transistoren 1001, 1002 betragen ic1, ic2, die durch die Gleichungen (1) und (2) dargestellt sind. ic1=2IEE/{1+exp(–V1/VT)} (1) ic2=2IEE/{1+exp(V1/VT)} (2)

Wenn die Kollektorströme der Transistoren 1003, 1004, 1005 und 1006 ic3, ic4, ic5 und ic6 betragen, dann werden ic3 bis ich durch die Gleichungen (3) bis (6) dargestellt. ic3=ic1/{1+exp(–V2/VT)} (3) ic4=ic1/{1+exp(V2NT)} (4) ic5=ic2/{1+exp(V2/VT)} (5) ic6=ic2/{1+exp(–V2NT)} (6)

Von den Gleichungen (1) bis (6), erfüllen ic3, ic4, ic5, ic6, V1 und V2 die Gleichungen (7) bis (10). ic3=2IEE/[{1+exp(–V1/VT)}·{1+exp(–V2/VT)}] (7) ic4=2IEE/[{1+exp(–V1/VT)}·{1+exp(V2/VT)}] (8) ic5=2IEE/[{1+exp(V1/VT)}·{1+exp(V2/VT)}] (9) ic6=2IEE/[{1+exp(V1/VT)}·{1+exp(–V2/VT)}] (10)

Von dem vorhergehenden wird der differentielle Ausgangsstrom durch den folgenden Ausdruck dargestellt. i1–i2=ic3+ic5–(ic6+ic4) =2IEE·{tanh(V1/2VT)}·{tanh(V2/2VT)} (11)

Hier kann tanh in einer Reihe entwickelt werden, wie in Gleichung (12). Wenn x ausreichend kleiner als 1 ist, wird die Gleichung (13) gebildet. tanh(x)=x–x·x·x/3 (12) tanh(x)≒x (13)

Die Beziehung zwischen den Eingangsspannungen V1, V2 und den differentiellen Ausgangsströmen i1, i2 wird durch Gleichung (14) dargestellt. i1–i2≒2IEE·(V1/2VT)·(V2/2VT) (14)

Kurz gesagt, ist die Mischschaltung 1000 eine Schaltung zum Multiplizieren von Eingangsspannungen V1, V2. Das heißt, daß Eingangsspannungen V1, V2 Signale mit zueinander verschiedenen Frequenzen f1, f2 sind. Daher führt durch Multiplizieren der zwei Signale die Mischschaltung 1000 den Mischbetrieb des Ausgebens eines Signals mit einer Frequenzkomponente der Summe (|f1+f2|) oder der Differenz (|f1–f2|) der Frequenzen der zwei Signale durch.

Im folgenden wird jede der Mischschaltungen 1100, 1300 beschrieben, die in dem offengelegten Japanischen Patentanmeldungen Nr. 10-322 135 beschrieben sind.

Eine Niederspannungsschaltung 1100 wird zuerst unter Bezugnahme auf 13 beschrieben. Die Mischschaltung 1100 enthält Konstantstromquellen 1015, 1016, die einen konstanten Strom IEE liefern, Transistoren 1011 bis 1014 und einen 180°-Phasenschieber 1017. Hier sind in1, in2, Out+ und Out– ein erstes Eingangssignal, ein zweites Eingangssignal, ein positiver Ausgangsstrom bzw. ein negativer Ausgangsstrom.

Die Emitteranschlüsse der Transistoren 1011, 1012 sind miteinander verbunden, und die Emitteranschlüsse der Transistoren 1013, 1014 sind auch miteinander verbunden. Die Kollektoranschlüsse der Transistoren 1011, 1013 sind miteinander verbunden, und die Kollektoranschlüsse der Transistoren 1012, 1014 sind miteinander verbunden.

Der gemeinsame Emitteranschluß der Transistoren 1011, 1012 ist mit der Konstantstromquelle 1015 über einen Knoten A verbunden. Der gemeinsame Emitteranschluß der Transistoren 1013, 1014 ist mit der Konstantstromquelle 1016 über einen Knoten B verbunden. Das erste Eingangssignal in1 wird an den Knoten A eingegeben. Zwischen dem Knoten A und dem Knoten B ist der 180°-Phasenschieber vorgesehen. Der gemeinsame Emitteranschluß der Transistoren 1011, 1012 und der gemeinsame Emitteranschluß der Transistoren 1013, 1014 sind über den 180°C-Phasenschieber 1017 miteinander verbunden.

Das Signal in2+ wird den Basisanschlüssen der Transistoren 1011, 1013 eingegeben, und das Signal in2– wird den Basisanschlüssen der Transistoren 1012, 1013 eingegeben. Der positive Ausgangsstrom Out+ wird von dem gemeinsamen Kollektoranschluß der Transistoren 1011, 1013 ausgegeben, und der negative Ausgangsstrom Out– wird von dem gemeinsamen Kollektoranschluß der Transistoren 1012, 1014 ausgegeben. Der 180°-Phasenschieber 1017 gibt zu dem Knoten B ein Signal aus, das eine um 180° invertierte Phase zu der des ersten Eingangssignals in1 an dem Knoten A aufweist. Wenn die Stromkomponente des ersten Eingangssignals in1 iin1 beträgt, beträgt der Strom iA iA=IEE+iin1 und beträgt der Strom iB iB=IEE-iin1.

Der Betrieb wird im folgenden beschrieben. Das erste Eingangssignal in1 und das zweite Eingangssignal in2 sind Signale mit gegenseitig verschiedenen Frequenzen f1, f2. Der gemeinsame Emitteranschluß der Transistoren 1011, 1012 und der gemeinsame Emitteranschluß der Transistoren 1013, 1014 sind gemeinsam über den 180°-Phasenschieber 1017 verbunden. Daher werden differentielle Eingangsströme an dem gemeinsamen Emitteranschluß des gekoppelten Paares, das aus den Transistoren 1011 und 1012 gebildet ist, und an dem gemeinsamen Emitteranschluß des gekoppelten Paares, das aus den Transistoren 1013, 1014 gebildet ist, erhalten.

Da die komplementären Eingangssignale an den Knoten A, B erhalten werden, ist die Stromamplitude doppelt so hoch wie an dem oben beschriebenen Einseiteneingangstyp. Daher wird der Mischbetrieb durchgeführt, während die Abnahme der Umwandlungsverstärkung so stark wie möglich unterdrückt wird.

Es wird angenommen, daß die Kollektorströme der Transistoren 1011, 1012, 1013 und 1014 ic1, ic2, ic3 und ic4 entsprechend betragen und daß vin2=(in2+)–(in2–). ic1=(IEE+iin1)/{1+exp(–vin2/VT)} (15) ic2=(IEE+iin1)/{1+exp(vin2/VT)} (16) ic3=(IEE-iin1)/{1+exp(vin2/VT)} (17) ic4=(IEE-iin1)/{l+exp(–vin2/VT)} (18)

Von den Beziehungen der Ausdrücke (15) bis (18) wird der Ausgabestrom erhalten, der durch den Ausdruck (19) dargestellt ist. (Out+)–(Out–)=c1+ic3–(ic2+ic4)=2iin1·{exp(vin2/VT)–exp(–vin2NT)}/[{1+exp(vin2/VT)}·{1+exp(–vin2/VT)}]=2iin1·tanh(vin2/2VT) (19)

Unter Verwendung der Beziehung der Ausdrücke (12) und (13) kann der Ausdruck (19) als der Ausdruck (20) umgeschrieben werden. (Out+)–(Out–)=2iin1·(vin2/2VT) (20)

Daher können iin1 und vin2 unter Verwendung der Mischschaltung 1100 multipliziert werden. In dem Fail des Einseiteneingangstyps wird der Koeffizient bzw. Faktor 2 von iin1 in dem Ausdruck (20) 1.

Da die Mischschaltung 1100 eine Stufe von senkrecht verbundenen Transistoren aufweist, die andere sind als die Konstantstrom quelle, arbeitet sie mit einer geringeren Stromversorgungsspannung verglichen mit der Mischschaltung des Gilbert-Zellentyps mit den zwei Stufen von vertikal verbundenen Transistoren. Es wird angemerkt, daß jedoch der 180°-Phasenschieber 1017 mit einer geringeren Stromversorgungsspannung arbeiten muß als die des Mischabschnitts oder daß er aus einem passiven Element gebildet sein muß.

Wenn der 180°-Phasenschieber 1017 aus einem passiven Element gebildet ist, weist er lineare Eigenschaften verglichen mit der unteren Stufe des gekoppelten Paares von der Gilbert-Zelle auf und kann somit sehr viel geringere Störungen bedingen.

Im folgenden wird eine Niederspannungsmischschaltung 1013 mit Bezug zu 14 beschrieben. Die Mischschaltung 1013 enthält Konstantstromquellen 1035, 1036, die einen konstanten Strom IEE liefern, Transistoren 1031 bis 1034, eine Induktionsspule 1037 und einen Kondensator 1038. Hier bezeichnen in1, in2, Out+ und Out– ein erstes Eingangssignal, ein zweites Eingangssignal, einen positiven ersten Ausgangsstrom bzw. einen negativen ersten Ausgangsstrom. Die Induktivität der Induktionsspule 1037 beträgt LE, und die Kapazität des Kondensators 1038 beträgt CE.

Die Emitteranschlüsse der Transistoren 1031, 1032 sind miteinander verbunden, und die Emitteranschlüsse der Transistoren 1033, 1034 sind auch miteinander verbunden. Die Kollektoranschlüsse der Transistoren 1031, 1033 sind miteinander verbunden, und die Kollektoranschlüsse der Transistoren 1032, 1034 sind auch miteinander verbunden.

Der gemeinsame Emitteranschluß der Transistoren 1031, 1032 ist mit der Konstantstromquelle 1035 über einen Knoten A verbunden. Der gemeinsame Emitteranschluß der Transistoren 1033, 1034 ist mit der Konstantstromquelle 1036 über einen Knoten B verbunden. Die Induktionsspule 1037 ist zwischen den Knoten A und B vorgesehen. Der Knoten B ist mit einer Masse über den Kondensator 1038 verbunden. Das erste Eingangssignal in1 wird an dem Knoten A eingegeben. Das Signal in2+ wird an den Basisanschlüssen der Transistoren 1031, 1034 eingegeben, und das Signal in2– wird an den Basisanschlüssen der Transistoren 1032, 1033 eingegeben.

Wenn die Induktionsspule 1037 und der Kondensator 1038 f1>1/{2π√(LE·CE)} erfüllt, kann eine Signal, dessen Phase um 180° von der des Eingangssignals in1 invertiert ist, an dem Knoten B erhalten werden.

Jedoch ist die Widerstandskomponente (Emitterwiderstand in diesem Fall) der Transistoren 1033, 1034 am Knoten B gering. Wie in dem folgenden Ausdruck dargestellt ist, ist es daher weniger wahrscheinlich, daß die Phasendifferenz zwischen einem Spannungssignal VA am Knoten A und ein Spannungssignal VB am Knoten B 180° erreicht, wenn Recp kleiner wird.

Es wird angemerkt, daß Recp durch die Parallelkombination des Emitterwiderstands der Transistoren 1033, 1034 erzeugt ist und daß es der Kleinsignalersatzwiderstand ist. VB/VA=Recp/(1+jω·CE·Recp)/{jω·LE·Recp/(1+jω·CE·Recp)} =Recp/{jω·LE+(Recp–ω·ω·LE·CE·Recp)} (21)

Wenn die Phasendifferenz der zwei Signale nicht 180° erreicht, wird das Differenzsignal der zwei Signale durch den folgenden Ausdruck dargestellt. Die Amplitude der zwei Signale beträgt 1, VA=sinωt und VB=sind(ωt+θ).

VA–VB= sinωt–sin(ωt+θ) =2sin(–Θ/2)·cos(ωt+Θ/2) (22)

In anderen Worten, das Eingangssignal wird kleiner, wenn der Absolutwert von Θ kleiner als 180° ist, wie durch den Ausdruck (22) dargestellt ist. Somit wird die Umwandlungsverstärkung verringert.

Da Recp, das in dem Ausdruck (21) verwendet wird, ein nichtlinearer Widerstand ist, der mit dem zweiten Eingangssignal in2 variiert, wird eine Verzerrung verursacht.

In den herkömmlichen Mischschaltungen, wie oben beschrieben, wird das Eingangssignal kleiner, wenn der Absolutwert Θ im Ausdruck (22) kleiner als 180° ist, und somit wird die Umwandlungsverstärkung verringert. Ferner ist Recp als die Parallelkombination des Emitterwiderstands der Transistoren 1033, 1034 ein nichtlinearer Widerstand, der mit dem zweiten Eingangssignal in2 variiert, was Verzerrungen verursacht.

Eine herkömmliche Mischschaltungen, wie oben beschrieben, ist auch in der JP 10-322 135 A beschrieben.

Eine Abwandlung der oben mit Bezug auf 12 beschriebenen herkömmlichen Mischschaltung vom Gilbert-Zellentyp ist in der DE 44 10 030 A1 offenbart. Bei dieser Abwandlung sind die in Emitter der beiden in 12 dargestellten Transistoren 1001 und 1002 nicht direkt miteinander und mit der gemeinsamen Stromquelle 2IEE verbunden. Stattdessen ist zwischen die Emitter eine Serienschaltung aus einer Induktivität und einem Widerstand geschaltet, und beide Emitter sind getrennt voneinander jeweils über einen Widerstand mit Masse verbunden.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Mischschaltung bereitzustellen, die eine hohe Umwandlungsverstärkung und eine Verringerung der Verzerrungen realisieren kann. Die Aufgabe wird gelöst durch eine Mischschaltung nach Anspruch 1.

Mit diesem Aufbau wird die Phasendifferenz zwischen den Signalen an den ersten und zweiten Knoten 180° und die Umwandlungsverstärkung wird erhöht.

Die Aufgabe wird ebenfalls gelöst durch eine Mischschaltung nach Anspruch 2.

Mit diesem Aufbau kann die Verzerrung in der Mischschaltung verringert werden.

Weiterbildungen der Erfindung sind jeweils in den Unteransprüchen angegeben.

Mit dem Aufbau nach Anspruch 6 oder 7 können die harmonischen Komponenten bzw. Oberschwingungskomponenten der Signale an dem ersten und zweiten Knoten, die jeweils zu den Verbindungsknoten eingegeben werden, verringert werden. Da der Gleichstromverlust in den Induktionsspulen gering ist, ist die Mischschaltung speziell geeignet für den Niederspannungsbetrieb.

Mit dem Aufbau nach Anspruch 8 können die harmonischen Komponenten der Signale an dem ersten und zweiten Knoten, die jeweils zu den Verbindungsknoten eingegeben werden, verringert werden.

Mit dem Aufbau nach Anspruch 10 kann die Verzerrung in der Mischschaltung verringert werden.

Mit dem Aufbau nach Anspruch 11 können die harmonischen Komponenten der Signale an den ersten und zweiten Knoten, die zu den Verbindungsknoten eingegeben werden, reduziert werden. reduziert werden. Da der Gleichstromverlust in den Induktionsspulen gering ist, ist die Mischschaltung speziell geeignet für einen Niederspannungsbetrieb.

Mit dem Aufbau nach Anspruch 12 wird die Phasendifferenz zwischen den Signalen an dem ersten und dem zweiten Knoten 180° und die Umwandlungsverstärkung wird erhöht.

Weitere Merkmale und Zweckmäßigkeiten der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsformen der Erfindung anhand der Figuren. Von den Figuren zeigen:
1 ein Schaltbild einer Mischschaltung 100 gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
2 ein Schaltbild einer Mischschaltung 200 gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
3 ein Schaltbild einer Mischschaltung 300 gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
4 ein Schaltbild einer Mischschaltung 400 gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
5 ein Schaltbild einer Mischschaltung 500 gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
6 ein Schaltbild einer Mischschaltung 600 gemäß einer sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
7A u. 7B den Aufbau eines Filters in der Mischschaltung 600 gemäß einer sechsten Ausführungsform,
8 ein Schaltbild einer Mischschaltung 700 gemäß einer siebten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
9 ein Schaltbild einer Mischschaltung 750 gemäß einer achten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
10 ein Schaltbild einer Mischschaltung 900 gemäß einer neunten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
11 ein Schaltbild einer Mischschaltung 950 gemäß einer zehnten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
12 ein Schaltbild einer der Anmelderin bekannten Mischschaltung 1000 des Gilbert-Zellentyps,
13 ein Schaltbild einer der Anmelderin bekannten Niederspannungsmischschaltung 1100 und
14 ein Schaltbild einer der Anmelderin bekannten Niederspannungsmischschaltung 1300.
Erste Ausführungsform
Die vorliegende Erfindung wird im folgenden beschrieben. Eine Mischschaltung 100 gemäß einer ersten Ausführungsform wird unter Bezugnahme auf 1 beschrieben. Die Mischschaltung 100 enthält Konstantstromquellen 5, 6, Transistoren 1 bis 4, eine Induktionsspule 7, einen Kondensator 10 und Impedanzelemente 8, 9, die nicht für Gleichstrom offen sind. Hier bezeichnen in1, in2+, in2–, Out+ und Out– ein erstes Eingangssignal, ein positives zweites Eingangssignal, ein negative zweites Eingangssignal, einen positiven Ausgangsstrom bzw. einen negativen Ausgangsstrom.
Jede der Konstantstromquellen 5, 6 liefert einen konstanten Strom IEE. Die Impedanz von jedem der Impedanzelemente 8, 9 beträgt Zp. Die Induktivität der Induktionsspule 7 beträgt LE, und die Kapazität des Kondensators 10 beträgt CE.
Die Emitteranschlüsse der Transistoren 1, 2 sind miteinander verbunden, und die Emitteranschlüsse der Transistoren 3, 4 sind auch miteinander verbunden. Die Kollektoranschlüsse der Transistoren 1, 3 sind miteinander verbunden, und die Kollektoranschlüsse der Transistoren 2, 4 sind auch miteinander verbunden. Die Basisanschlüsse der Transistoren 1, 4 werden mit dem positiven zweiten Eingangssignal in2+ beliefert, und die Basisanschlüsse der Transistoren 2, 3 werden mit dem negativen zweiten Eingangssignal in2– beliefert.
Die Transistoren 1 und 2 bilden zusammen also eine erste Differenztransistorstufe, und die Transistoren 3 und 4 bilden zusammen eine zweite Differenztransistorstufe.
Der gemeinsame Emitteranschluß der Transistoren 1, 2 ist mit der Konstantstromquelle 5 über das Impedanzelement 8 verbunden. Der gemeinsame Emitteranschluß der Transistoren 3, 4 ist mit der Konstantstromquelle 6 über das Impedanzelement 9 verbunden. Das Impedanzelement 8 ist mit der Konstantstromquelle 5 über einen Knoten A verbunden. Das Impedanzelement 9 ist mit der Konstantstromquelle 6 über einen Knoten B verbunden. Der Knoten A ist mit dem Knoten B über die Induktionsspule 7 verbunden. Der Knoten B ist mit Masse über den Kondensator 10 verbunden. Das erste Eingangssignal in1 wird an dem Knoten A eingegeben.
Der gemeinsame Kollektoranschluß der Transistoren 1, 3 ist mit einem Ausgangsanschluß TA verbunden. Der Ausgangsstrom (Out+) wird von dem Ausgangsanschluß TA ausgegeben. Der gemeinsame Kollektoranschluß der Transistoren 2, 4 ist mit einem Ausgangsanschluß TB verbunden. Der Ausgangsstrom (Out–) wird von dem Ausgangsanschluß TB ausgegeben.
Das erste Eingangssignal in1 und das zweite Eingangssignal in2 (=(in2+)–(in2–)) sind Signale mit zueinander verschiedenen Frequenzen f1, f2. Die Signale in2+, in2– werden in die Kollektorströme der Transistoren 1, 2 umgewandelt und durch ein gekoppeltes Paar, das aus den Transistoren 1, 2 gebildet ist, verstärkt. Die Signale in2+, in2– werden in die Kollektorströme der Transistoren 3, 4 umgewandelt und durch ein gekoppeltes Paar, das aus den Transistoren 3, 4 gebildet ist, verstärkt. Die Summe der Kollektorströme der Transistoren 1, 3 wird als Ausgangsstrom Out+ ausgegeben, und die Summen der Kollektorströme der Transistoren 2, 4 wird als Ausgangsstrom Out– ausgegeben.
Gemäß der ersten Ausführungsform wird, wenn die Parallelkombination der Emitterwiderstände der Transistoren 3, 4 Recp beträgt, die Impedanz Zp in Reihe mit Recp addiert und die Gesamtimpedanz am Knoten B steigt an. In anderen Worten, die Phasendifferenz zwischen den Signalen an den Knoten A, B nähert sich 180° an (von dem Ausdruck (21)) und die Umwandlungsverstärkung steigt an.
Zweite Ausführungsform
Eine Mischschaltung 200 gemäß einer zweiten Ausführungsform wird mit Bezug zu 2 beschrieben. Die Mischschaltung 200 enthält Konstantstromquellen 15, 16, Transistoren 11 bis 14, eine Induktionsspule 17, einen Kondensator 20 und Wiederstandselemente 18, 19. Hier bezeichnen in1, in2+, in2–, Out+ und Out– ein erstes Eingangssignal, ein positives zweites Eingangssignal, ein negative zweites Eingangssignal, einen positiven Ausgangsstrom bzw. eine negativen Ausgangsstrom.
Jede der Konstantstromquellen 15, 16 liefert einen konstanten Strom IEE. Der Widerstandswert von jedem der Widerstandselemente 18, 19 beträgt Rp, die Induktivität der Induktionsspule 17 beträgt LE und die Kapazität des Kondensators 20 beträgt CE.
Die Emitteranschlüsse der Transistoren 11, 12 sind miteinander verbunden, und die Emitteranschlüsse der Transistoren 13 und 14 sind auch miteinander verbunden. Die Kollektoranschlüsse der Transistoren 11, 13 sind miteinander verbunden und die Kollektoranschlüsse der Transistoren 12, 19 sind auch miteinander verbunden. Die Basisanschlüsse der Transistoren 11, 14 werden mit dem positiven zweiten Eingangssignal in2+ beliefert, und die Basisanschlüsse der Transistoren 12, 13 werden mit dem negativen zweiten Eingangssignal in2– beliefert.
Der gemeinsame Emitteranschluß der Transistoren 11, 12 ist mit der Konstantstromquelle 15 über das Widerstandselement 18 verbunden. Der gemeinsame Emitteranschluß der Transistoren 13, 14 ist mit der Konstantstromquelle 16 über das Widerstandselement 19 verbunden. Das Widerstandselement 18 ist mit der Konstantstromquelle 15 über einen Knoten A verbunden, und das Widerstandselement 19 ist mit der Konstantstromquelle 16 über einen Knoten B verbunden. Der Knoten A ist mit dem Knoten B über die Induktionsspule 17 verbunden. Der Knoten B ist mit Masse über den Kondensator 20 verbunden. Das erste Eingangssignal in1 wird an dem Knoten A eingegeben.
Der gemeinsame Kollektoranschluß der Transistoren 11, 13 ist mit einem Ausgangsanschluß TA verbunden. Der Ausgangsstrom (Out+) wird von dem Ausgangsanschluß TA ausgegeben. Der gemeinsame Kollektoranschluß der Transistoren 12, 14 ist mit einem Ausgangsanschluß TB verbunden. Der Ausgangsstrom (Out–) wird von dem Ausgangsanschluß TB ausgegeben.
Gemäß der zweiten Ausführungsform, ähnlich zu der ersten Ausführungsform, wird, wenn die Parallelkombination der Emitterwiderstände der Transistoren 13, 14 Recp beträgt, ein Widerstandswert Rp in Serie mit Recp addiert und die Gesamtimpedanz am Knoten B steigt an. In anderen Worten, die Phasendifferenz zwischen den Signalen an den Knoten A, B nähert sich 180° an (von dem Ausdruck (21)), und die Umwandlungsverstärkung steigt an.
Dritte Ausführungsform
Eine Mischschaltung 300 gemäß einer dritten Ausführungsform wird mit Bezug zu 3 beschrieben. Die Mischschaltung 300 enthält Konstantstromquellen 35, 36, Transistoren 31 bis 34, Induktionsspulen 37, 38, 39 und einen Kondensator 40. Hier bezeichnen in1, in2+, in2–, Out+ und Out– ein erstes Eingangssignal, ein positives zweites Eingangssignal, ein negatives zweites Eingangssignal, einen positiven Ausgangsstrom bzw. einen negativen Ausgangsstrom.
Jede der Konstantstromquellen 35, 36 liefert einen konstanten Strom IEE. Die Induktivität der Induktionsspule 37 beträgt LE, die Induktivität von jeder der Induktionsspulen 38, 39 beträgt LP, und die Kapazität des Kondensators 40 beträgt CE.
Die Emitteranschlüsse der Transistoren 31, 32 sind gemeinsam verbunden, und die Emitteranschlüsse der Transistoren 33, 34 sind auch gemeinsam miteinander verbunden. Die Kollektoranschlüsse der Transistoren 31, 33 sind gemeinsam miteinander verbunden, und die Kollektoranschlüsse der Transistoren 32, 34 sind auch miteinander gemeinsam verbunden. Die Basisanschlüsse der Transistoren 31, 34 werden mit den positiven Eingangssignal in2+ beliefert, und die Basisanschlüsse der Transistoren 32, 33 werden mit dem negativen zweiten Eingangssignal in2– beliefert.
Der gemeinsame Emitteranschluß der Transistoren 31, 32 ist mit der Konstantstromquelle 35 über die Induktionsspule 38 verbunden. Der gemeinsame Emitteranschluß der Transistoren 33, 34 ist mit der Konstantstromquelle 36 über die Induktionsspule 39 verbunden. Die Induktionsspule 38 ist mit der Konstantstromquelle 35 über einen Knoten A verbunden, und die Induktionsspule 39 ist mit der Konstantstromquelle 36 über den Knoten B verbunden. Der Knoten A ist mit dem Knoten B über die Induktionsspule 37 verbunden. Der Knoten B ist mit einer Masse über den Kondensator 40 verbunden. Das erste Eingangssignal in1 wird an dem Knoten A eingegeben.
Der gemeinsame Kollektoranschluß der Transistoren 31, 33 wird mit einem Ausgangsanschluß TA verbunden. Der Ausgangsstrom (Out+) wird von dem Ausgangsanschluß TA ausgegeben. Der gemeinsame Kollektoranschluß der Transistoren 32, 34 ist mit einem Ausgangsanschluß TB verbunden. Der Ausgangsstrom (Out–) wird von dem Ausgangsanschluß TB ausgegeben.
Gemäß der dritten Ausführungsform sind der gemeinsame Emitteranschluß der Transistoren 31 und 32 und der gemeinsame Emitteranschluß der Transistoren 33 und 34 mit den Konstantstromquellen 35, 36 über die Induktionsspulen 38, 39 entsprechend verbunden.
Daher wird zusätzlich zu den Effekten, die ähnlich zu der ersten Ausführungsform sind, der Anteil von Oberschwingungen der Eingangssignale, die an den Knoten A, B verursacht sind und die dem gemeinsamen Emitteranschluß der Transistoren 31 und 32 und dem gemeinsamen Emitteranschluß der Transistoren 33, 34 eingegeben werden, verringert. Da der Gleichstromverlust in den Indukti onsspulen 38, 39 gering ist, ist die Mischschaltung für einen Niederspannungsbetrieb geeignet.
Vierte Ausführungsform
Eine Mischschaltung 400 gemäß einer vierten Ausführungsform wird unter Bezugnahme auf 4 beschrieben. Die Mischschaltung 400 enthält Konstantstromquellen 55, 56, Transistoren 51 bis 54, einen Induktionsspule 57, einen Kondensator 60 und einen Transformator 58. Hier bezeichnen in1, in2+, in2–, Out+ und Out– ein erstes Eingangssignal, ein positives zweites Eingangssignal, ein negatives zweites Eingangssignal, einen positiven Ausgangsstrom bzw. einen negativen Ausgangsstrom.
Jede der Konstantstromquellen 55, 56 liefert einen konstanten Strom IEE. Die Induktivität der Induktionsspule 57 beträgt LE, und die Kapazität des Kondensators 60 beträgt CE.
Die Emitteranschlüsse der Transistoren 51, 52 sind gemeinsam miteinander verbunden, und die Emitteranschlüsse der Transistoren 53, 54 sind auch gemeinsam miteinander verbunden. Die Kollektoranschlüsse der Transistoren 51, 53 sind gemeinsam miteinander verbunden, und die Kollektoranschlüsse der Transistoren 52, 54 sind auch gemeinsam miteinander verbunden. Die Basisanschlüsse der Transistoren 51, 54 werden mit dem positiven zweiten Eingangssignal in2+ beliefert, und die Basisanschlüsse der Transistoren 52, 53 werden mit dem negativen zweiten Eingangssignal in2– beliefert.
Der Transformator 58 enthält eine erste und eine zweite Induktionsspule L1, L2. Der gemeinsame Emitteranschluß der Transistoren 51, 52 ist mit der Konstantstromquelle 55 über einen ersten Anschluß P1 der ersten Induktionsspule verbunden. Der gemeinsame Emitteranschluß der Transistoren 53, 54 ist mit der Konstantstromquelle 56 über einen zweiten Anschluß P2 der zweiten Induktionsspule verbunden. Die Verbindungsrichtung ist eine Richtung, in der ein invertiertes Signal eines Signals am Knoten A am Knoten B erzeugt wird. Die gegenseitige Induktivität des Transformators 58 beträgt MP.
Die Konstantstromquelle 55 ist mit dem Knoten A verbunden, und die Konstantstromquelle 56 ist mit dem Knoten B verbunden. Der Knoten A ist mit dem Knoten B über die Induktionsspule 57 verbunden. Der Knoten B ist mit Masse über den Kondensator 60 verbunden. Das erste Eingangssignal in1 wird am Knoten A eingegeben.
Der gemeinsame Kollektoranschluß der Transistoren 51, 53 ist mit einem Ausgangsanschluß TA verbunden. Der Ausgangsstrom (Out+) wird von dem Ausgangsanschluß TA ausgegeben. Der gemeinsame Kollektoranschluß der Transistoren 52, 54 ist mit einem Ausgangsanschluß TB verbunden. Der Ausgangsstrom (Out–) wird von dem Ausgangsanschluß TB ausgegeben.
Gemäß der vierten Ausführungsform ist zusätzlich zu den Effekten, die ähnlich zur ersten Ausführungsform sind, die Phasendifferenz zwischen den Eingangssignalen an den Knoten A, B derart korrigiert, daß sie näher an 180° ist.
Fünfte Ausführungsform
Eine Mischschaltung 500 gemäß einer fünften Ausführungsform wird unter Bezugnahme auf 5 beschrieben. Die Mischschaltung 500 enthält Konstantstromquellen 75, 76, Transistoren 71–74, eine Induktionsspule 77, einen Kondensator 80 und Filter 78, 79. Hier bezeichnen in1, in2+, in2–, Out+ und Out– ein erstes Eingangssignal, ein positives zweites Eingangssignal, ein negatives zweites Eingangssignal, einen positiven Ausgangsstrom bzw. einen negativen Ausgangsstrom.
Jede der Konstantstromquellen 75, 76 liefert einen konstanten Strom IEE. Die Induktivität der Induktionsspule 77 beträgt LE, und die Kapazität des Kondensators 80 beträgt CE.
Die Emitteranschlüsse der Transistoren 71, 72 sind gemeinsam miteinander verbunden, und die Emitteranschlüsse der Transistoren 73, 74 sind auch gemeinsam miteinander verbunden. Die Kollektoranschlüsse der Transistoren 71, 73 sind gemeinsam miteinander verbunden, und die Kollektoranschlüsse der Transistoren 72, 74 sind auch gemeinsam miteinander verbunden. Die Basisanschlüsse der Transistoren 71, 74 werden mit dem positiven zweiten Eingangssignal in2+ beliefert, und die Basisanschlüsse der Transistoren 72, 73 werden mit dem negativen zweiten Eingangssignal in2– beliefert.
Der gemeinsame Emitteranschluß der Transistoren 71, 72 ist mit der Konstantstromquelle 75 über den Filter 78 verbunden. Der gemeinsame Emitteranschluß der Transistoren 73, 74 ist mit der Konstantstromquelle 76 über den Filter 79 verbunden. Die Konstantstromquelle 75 ist mit einem Knoten A verbunden, und die Konstantstromquelle 76 ist mit einem Knoten B verbunden. Der Knoten A ist mit dem Knoten B über die Induktionsspule 77 verbunden. Der Knoten B ist mit Masse über den Kondensator 80 verbunden. Das erste Eingangssignal in1 wird an den Knoten A eingegeben.
Der gemeinsame Kollektoranschluß der Transistoren 71, 73 ist mit einem Ausgangsanschluß TA verbunden. Der Ausgangsstrom (Out+) wird von dem Ausgangsanschluß TA ausgegeben. Der gemeinsame Kollektoranschluß der Transistoren 72, 74 ist mit einem Ausgangsanschluß TB verbunden. Der Ausgangsstrom (Out-) wird von dem Ausgangsanschluß TB ausgegeben.
Gemäß der fünften Ausführungsform ist zusätzlich zu dem vorhergehenden der Anteil von Oberschwingungen des Eingangssignals, die an den Knoten A und B bedingt sind und die zu dem gemeinsa men Emitteranschluß der Transistoren 71, 72 und dem gemeinsamen Emitteranschluß der Transistoren 73, 74 eingegeben werden, verringert.
Sechste Ausführungsform
Eine Mischschaltung 600 gemäß einer sechsten Ausführungsform wird unter Bezugnahme auf 6 beschrieben. Die Mischschaltung 600 enthält Konstantstromquellen 85, 86, Transistoren 81 bis 84, einen Phasenschieber 87 und Filter 88, 89. Hier bezeichnet in1, in2+, in2–, Out+ und Out– ein erstes Eingangssignal, ein positives zweites Eingangssignal, ein negatives zweites Eingangssignal, einen positiven Ausgangsstrom bzw. einen negativen Ausgangsstrom.
Jede der Konstantstromquellen 85, 86 liefert einen konstanten Strom IEE.
Die Emitteranschlüsse der Transistoren 81, 82 sind gemeinsam miteinander verbunden, und die Emitteranschlüsse der Transistoren 83, 84 sind auch gemeinsam miteinander verbunden. Die Kollektoranschlüsse der Transistoren 81, 83 sind gemeinsam miteinander verbunden, und die Kollektoranschlüsse der Transistoren 82, 84 sind auch gemeinsam miteinander verbunden. Die Basisanschlüsse der Transistoren 81, 84 werden mit den positiven zweiten Eingangssignal in2+ beliefert, und die Basisanschlüsse der Transistoren 82, 83 werden mit dem negativen zweiten Eingangssignal in2– beliefert.
Der gemeinsame Emitteranschluß der Transistoren 81, 82 ist mit der Konstantstromquelle 85 über den Filter 88 verbunden. Der gemeinsame Emitteranschluß der Transistoren 83, 84 ist mit der Konstantstromquelle 86 über den Filter 89 verbunden. Die Konstantstromquelle 85 ist mit einem Knoten A verbunden, und die Konstantstromquelle 86 ist mit einem Knoten B verbunden. Der Knoten A ist mit dem Knoten B über den Phasenschieber 87 verbun den. Das erste Eingangssignal in1 wird an dem Knoten A eingegeben.
Der gemeinsame Kollektoranschluß der Transistoren 81, 83 ist mit einem Ausgangsanschluß TA verbunden. Der Ausgangsstrom (Out+) wird von dem Ausgangsanschluß TA ausgegeben. Der gemeinsame Kollektoranschluß der Transistoren 82, 84 ist mit einem Ausgangsanschluß TB verbunden. Der Ausgangsstrom (Out–) wird von dem Ausgangsanschluß TB ausgegeben.
Der Phasenschieber 87 ist nicht auf einem LC-Phasenschieber beschränkt, sondern jeder Phasenschieber kann eingesetzt werden. Der spezielle Aufbau des Filters 88, 89 wird in 7A und 7B gezeigt. 7A zeigt einen Aufbau, bei dem ein Widerstand Rf1 und eine Induktionsspule Lf1 in Reihe geschaltet sind und ein Kondensator Cf1 parallel zu ihnen geschaltet ist. 7B zeigt einen Aufbau, bei dem eine Induktionsspule Lf2 und ein Kondensator Cf2 parallel geschaltet sind.
Gemäß der sechsten Ausführungsform kann zusätzlich zu dem vorhergehenden der Anteil der Oberschwingungen der Eingangssignale, die an den Eingabeknoten A, B bedingt werden und die zu den gemeinsamen Emitteranschluß der Transistoren 81, 82 und dem gemeinsamen Emitteranschluß der Transistoren 83, 84 eingegeben werden, verringert werden.
Siebte Ausführungsform
Eine Mischschaltung 700 gemäß eine siebten Ausführungsform wird unter Bezugnahme auf 8 beschrieben. Die Mischschaltung 700 enthält Konstantstromquellen 115, 116, Transistoren 101, 104, eine Induktionsspule 107, einen Kondensator 110 und Transistoren 105, 106, deren Basisanschlüsse durch eine konstante Spannung Vbias vorgespannt sind. Hier bezeichnen in1, in2+, in2–, Out+ und Out– ein erstes Eingangssignal, ein positives zweites Ein gangssignal, ein negatives zweites Eingangssignal, einen positiven Ausgangsstrom bzw. einen negativen Ausgangsstrom.
Jede der Konstantstromquellen 115, 116 liefert einen konstanten Strom IEE. Die Induktivität der Induktionsspule 107 beträgt LE und die Kapazität des Kondensators 110 beträgt CE.
Die Emitteranschlüsse der Transistoren 101, 102 sind gemeinsam miteinander verbunden, und die Emitteranschlüsse der Transistoren 103, 109 sind auch gemeinsam miteinander verbunden. Die Kollektoranschlüsse der Transistoren 101, 103 sind gemeinsam miteinander verbunden, und die Kollektoranschlüsse der Transistoren 102, 104 sind auch gemeinsam miteinander verbunden. Die Basisanschlüsse der Transistoren 101, 104 werden mit dem positiven zweiten Eingangssignale in2+ beliefert, und die Basisanschlüsse der Transistoren 102, 103 werden mit dem negativen zweiten Eingangssignal in2– beliefert.
Der gemeinsame Emitteranschluß der Transistoren 101, 102 ist mit dem Kollektoranschluß des Transistors 105 verbunden. Der gemeinsame Emitteranschluß der Transistoren 103, 104 ist mit dem Kollektoranschluß des Transistors 106 verbunden. Die Emitteranschlüsse der Transistoren 105, 106 sind mit den Konstantstromquellen 115, 116 entsprechend verbunden.
Die Konstantstromquelle 115 ist mit einem Knoten A verbunden, und die Konstantstromquelle 116 ist mit einem Knoten B verbunden. Der Knoten A ist mit dem Knoten B über die Induktionsspule 107 verbunden. Der Knoten B ist mit einer Masse über den Kondensator 110 verbunden. Das erste Eingangssignal in1 wird am Knoten A eingegeben.
Der gemeinsame Kollektoranschluß der Transistoren 101, 103 ist mit einem Ausgangsanschluß TA verbunden. Der Ausgangsstrom (Out+) wird von dem Ausgangsanschluß TA ausgegeben. Der gemeinsame Kollektoranschluß der Transistoren 102, 104 ist mit einem Ausgangsanschluß TB verbunden. Der Ausgangsstrom (Out–) wird von dem Ausgangsanschluß TB ausgegeben.
Gemäß der siebten Ausführungsform ist der an den Knoten A, B verursachte Emitterwiderstand der Emitterwiderstand der vorgespannten Transistoren und somit linear. Daher kann die Verzerrung in der Mischschaltung verringert werden.
Achte Ausführungsform
Eine Mischschaltung 750 gemäß einer achten Ausführungsform wird unter Bezugnahme auf 9 beschrieben. Die Mischschaltung 750 enthält Konstantstromquellen 115, 116, und Transistoren 101 bis 104, einen Phasenschieber 755, einen Kondensator 110 und Transistoren 105, 106, deren Basisanschlüsse mit einer konstanten Spannung Vbias vorgespannt sind.
Die Mischschaltung 750 in der achten Ausführungsform weist den Phasenschieber 755 anstatt der Induktionsspule 107 in der siebten Ausführungsform auf. Sogar bei einem solchen Aufbau werden ähnliche Effekte zu denen der siebten Ausführungsform erzielt.
Neunte Ausführungsform
Eine Mischschaltung 900 gemäß einer neunten Ausführungsform wird unter Bezugnahme auf 10 beschrieben. Die Mischschaltung 900 enthält Konstantstromquellen 155, 156, Transistoren 131 bis 134, Induktionsspulen 137 bis 139, einen Kondensator 150 und Transistoren 135, 136, deren Basisanschlüsse mit einer konstanten Spannung Vbias vorgespannt sind. Hier bezeichnen in1, in2+, in2–, Out+ und Out– ein erstes Eingangssignal, ein positives zweites Eingangssignal, ein negatives zweites Eingangssignal, einen positiven Ausgangsstrom bzw. einen negativen Ausgangsstrom.
Jeder der Konstantstromquellen 155, 156 liefert einen konstanten Strom IEE. Die Induktivität der Induktionsspule 137 beträgt IE, und die Induktivität von jeder der Induktionsspulen 138, 139 beträgt LP. Die Kapazität des Kondensators 150 beträgt CE.
Die Emitteranschlüsse der Transistoren 131, 132 sind gemeinsam miteinander verbunden, und die Emitteranschlüsse der Transistoren 133, 134 sind auch gemeinsam miteinander verbunden. Die Kollektoranschlüsse der Transistoren 131, 133 sind gemeinsam miteinander verbunden, und die Kollektoranschlüsse der Transistoren 132, 134 sind auch gemeinsam miteinander verbunden. Die Basisanschlüsse der Transistoren 131, 134 werden mit dem positiven zweiten Eingangssignal in2+ beliefert, und die Basisanschlüsse der Transistoren 132, 133 werden mit dem negativen zweiten Eingangssignal in2– beliefert.
Der gemeinsame Emitteranschluß der Transistoren 131, 132 ist mit dem Kollektoranschluß des Transistors 135 verbunden. Der gemeinsame Emitteranschluß der Transistoren 133, 134 ist mit dem Kollektoranschluß des Transistors 136 verbunden. Die Emitteranschlüsse der Transistoren 135, 136 sind mit den Konstantstromquellen 155, 156 über die Induktionsspulen 138, 139 entsprechend verbunden.
Die Konstantstromquelle 155 ist mit einem Knoten A verbunden, und die Konstantstromquelle 156 ist mit einem Knoten B verbunden. Der Knoten A ist mit dem Knoten B über die Induktionsspule 137 verbunden. Der Knoten B ist mit Masse über den Kondensator 150 verbunden. Das erste Eingangssignal in1 wird am Knoten A eingegeben.
Der gemeinsame Kollektoranschluß der Transistoren 131, 133 ist mit einem Ausgangsanschluß TA verbunden. Der Ausgangsstrom (Out+) wird von dem Ausgangsanschluß TA ausgegeben. Der gemeinsame Kollektoranschluß der Transistoren 132, 134 ist mit einem Ausgangsanschluß TB verbunden. Der Ausgangsstrom (Out-) wird von dem Ausgangsanschluß TB ausgegeben.
Gemäß der neunten Ausführungsform ist der Gleichstromverlust in den Induktionsspulen 138, 139 gering und sie ist geeignet für einen Niederspannungsbetrieb. Da der Emitterwiderstand, der an den Knoten A, B verursacht ist, der Emitterwiderstand der vorgespannten Transistoren und somit linear ist, kann die Verzerrung verringert werden.
Zehnte Ausführungsform
Eine Mischschaltung 950 gemäß einer zehnten Ausführungsform wird unter Bezugnahme auf 11 beschrieben. Die Mischschaltung 950 enthält Konstantstromquellen 155, 156, Impedanzelemente 982, 983, die nicht für Gleichstrom offen sind, Transistoren 131 bis 134, eine Induktionsspule 137, einen Kondensator 150 und Transistoren 135, 136, deren Basisanschlüsse mit einer konstanten Spannung Vbias vorgespannt sind.
Die Mischschaltung 950 der zehnten Ausführungsform weist die Impedanzelemente 982, 983 auf, die nicht für Gleichstrom offen sind bzw. keinen Gleichstrom übertragen, anstatt der Induktionsspulen 138, 139 in der neunten Ausführungsform. Sogar bei einem solchen Aufbau können ähnliche Effekte zu denen der neunten Ausführungsform erzielt werden.

Claims

Mischschaltung mit: einer ersten Differenztransistorstufe mit einem ersten Transistor (1; 11; 31; 51; 71; 81; 101; 131) und einem zweiten Transistor (2; 12; 32; 52; 72; 82; 102; 132), deren Emitter jeweils an einem ersten Verbindungsknoten zusammengeführt sind, wobei an der Basisdes ersten Transistors eine erste Komponente (in2+) eines ersten Eingangssignals und an der Basis des zweiten Transistors eine zweite Komponente (in2–) des ersten Eingangssignals anliegt; einer zweiten Differenztransistorstufe mit einem dritten Transistor (3; 13; 33; 53; 73; 83; 103; 133) und einem vierten Transistor (4; 14; 34; 54; 74; 84; 104; 134), deren Emitter jeweils an einem zweiten Verbindungsknoten zusammengeführt sind, wobei die Basis des dritten Transistors mit der Basis des zweiten Transistors und die Basis des vierten Transistors mit der Basis des ersten Transistors verbunden ist; einem ersten Ausgangsanschluss (TA), der mit den Kollektoren des ersten und dritten Transistors verbunden ist und von dem eine erste Komponente eines Ausgangssignals ausgegeben wird; einem zweiten Ausgangsanschluss (TB), der mit den Kollektoren des zweiten und vierten Transistors verbunden ist und von dem eine zweite Komponente des Ausgangssignal ausgegeben wird; einem ersten Knoten (A), an dem ein zweites Eingangssignal (in1) anliegt; einem zweiten Knoten (B); einer Stromquelle (5,6; 15,16; 35,36; 55,56; 75,76; 85,86; 115,116; 155,156) zum Liefern eines vorgeschriebenen Stroms an den ersten Knoten (A) und an den zweiten Knoten (B); und einer Phasenschieberschaltung (7,10; 17,20; 37,40; 57,60; 77,80; 87; 107,110; 755; 137,150), die zwischen dem ersten Knoten (A) und dem zweiten Knoten (B) vorgesehen ist, zum Verschieben einer Phase des zweiten Eingangssignals um 180° und zum Liefern desselben an den zweiten Knoten (8); gekennzeichnet durch eine Korrekturschaltung (8,9; 18,19; 38,39; MP; 78, 79; 88, 89; 138, 139; 982, 983) mit zwei ersten Anschlüssen, von denen der eine mit dem ersten Verbindungsknoten und der andere mit dem zweiten Verbindungsknoten verbunden ist, und zwei zweiten Anschlüssen, von denen der eine mit dem ersten Knoten (A) und der andere mit dem zweiten Knoten (B) verbunden ist, wobei die Korrekturschaltung so ausgelegt ist, dass sich die Impedanz an dem ersten Knoten (A) und an dem zweiten Knoten (B) so einstellt, dass die Phasenverschiebung durch die Phasenschieberschaltung von 180° aufrechterhalten bleibt. (1–6, 10–11)
Mischschaltung mit: einer ersten Differenztransistorstufe mit einem ersten Transistor (101; 131) und einem zweiten Transistor (102; 132), deren Emitter jeweils an einem ersten Verbindungsknoten zusammengeführt sind, wobei an der Basis des ersten Transistors eine erste Komponente (in2+) eines ersten Eingangssignals und an der Basis des zweiten Transistors eine zweite Komponente (in2–) des ersten Eingangssignals anliegt; einer zweiten Differenztransistorstufe mit einem dritten Transistor (103; 133) und einem vierten Transistor (104; 134), deren Emitter jeweils an einem zweiten Verbindungsknoten zusammengeführt sind, wobei die Basis des dritten Transistors mit der Basis des zweiten Transistors und die Basis des vierten Transistors mit der Basis des ersten Transistors verbunden ist; einem ersten Ausgangsanschluss (TA), der mit den Kollektoren des ersten und dritten Transistors verbunden ist und von dem eine erste Komponente eines Ausgangssignals ausgegeben wird; einem zweiten Ausgangsanschluss (TB), der mit den Kollektoren des zweiten und vierten Transistors verbunden ist und von dem eine zweite Komponente des Ausgangssignal ausgegeben wird; einem ersten Knoten (A), an dem ein zweites Eingangssignal (in1) anliegt; einem zweiten Knoten (B); einer Stromquelle (115, 116; 155, 156) zum Liefern eines vorgeschriebenen Stroms an den ersten Knoten (A) und an den zweiten Knoten (B); und einer Phasenschieberschaltung (107, 110; 755; 137, 150), die zwischen dem ersten Knoten (A) und dem zweiten Knoten (B) vorgesehen ist, zum Verschieben einer Phase des zweiten Eingangssignals um 180° und zum Liefern desselben an den zweiten Knoten (B); gekennzeichnet durch einen fünften Transistor (105; 135), der zwischen dem ersten Verbindungsknoten und dem ersten Knoten (A) vorgesehen ist und an dessen Basis eine vorbestimmte Vorspannung (Vbias) angelegt ist, und einen sechsten Transistor (106; 136), der zwischen dem zweiten Verbindungsknoten und dem zweiten Knoten (B) vorgesehen ist und an dessen Basis die vorbestimmte Vorspannung (Vbias) angelegt ist. (8–11)
Mischschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Korrekturschaltung derart ausgebildet ist, dass die harmonischen Komponenten der Signale an dem ersten Knoten (A) und an dem zweiten Knoten (B), die zu dem gemeinsamen Emitteranschluss des ersten und zweiten Transistors und dem gemeinsamen Emitteranschluss des dritten und vierten Transistors eingegeben werden, verringert sind. (1–6, 8–11)
Mischschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Korrekturschaltung aufweist: ein erstes gleichstromdurchlässiges Impedanzelement (8; 982), das zwischen dem ersten Verbindungsknoten und dem ersten Knoten (A) vorgesehen ist, und ein zweites gleichstromdurchlässiges Impedanzelement (9; 983), das das zwischen dem zweiten Verbindungsknoten und dem zweiten Knoten (B) vorgesehen ist. (1, 11)
Mischschaltung nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Korrekturschaltung aufweist: ein erstes Widerstandselement (18), das zwischen dem ersten Verbindungsknoten und dem ersten Knoten (A) vorgesehen ist, und ein zweites Widerstandselement (19), das zwischen dem zweiten Verbindungsknoten und dem zweiten Knoten (B) vorgesehen ist. (2)
Mischschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Korrekturschaltung aufweist: eine erste Induktivität (38; 138), die zwischen dem ersten Verbindungsknoten und dem ersten Knoten (A) vorgesehen ist, und eine zweite Induktivität (39; 139), die zwischen dem zweiten Verbindungsknoten und dem zweiten Knoten (B) vorgesehen ist. (3, 10)
Mischschaltung nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Korrekturschaltung aufweist: einen Transformator (MP) mit einer ersten Induktivität (L1), die zwischen dem ersten Verbindungsknoten und dem ersten Knoten (A) vorgesehen ist, und einer zweiten Induktivität (L2), die zwischen dem zweiten Verbindungsknoten und dem zweiten Knoten (B) vorgesehen ist. (4)
Mischschaltung nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Korrekturschaltung aufweist: ein erstes Filter (78; 88), das zwischen dem ersten Verbindungsknoten und dem ersten Knoten (A) vorgesehen ist, und ein zweites Filter (79; 89), das zwischen dem zweiten Verbindungsknoten und dem zweiten Knoten (B) vorgesehen ist. (5, 6)
Mischschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Phasenschieberschaltung aufweist: eine Induktivität (7; 17; 37; 57; 77; 107; 137), die zwischen den ersten Knoten (A) und den zweiten Knoten (B) geschaltet ist, und eine Kapazität (10; 20; 40; 60; 80; 110; 150), die zwischen den zweiten Knoten (B) und einen Knoten geschaltet ist, an dem eine Massespannung anliegt. (1–5, 8, 10, 11)
Mischschaltung nach Anspruch 1 oder einem der Ansprüche 3 bis 9, gekennzeichnet durch einen fünften Transistor (135), der zwischen den ersten Verbindungsknoten und die Korrekturschaltung geschaltet ist und an dessen Basis eine vorbestimmte Vorspannung (Vbias) angelegt ist, und einen sechsten Transistor (136), der zwischen den zweiten Verbindungsknoten und die Korrekturschaltung geschaltet ist und an dessen Basis eine vorbestimmte Vorspannung (Vbias) angelegt ist. (10, 11)
Mischschaltung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine erste Induktivität (138), die zwischen dem ersten Knoten (A) und dem fünften Transistor (135) vorgesehen ist, und eine zweite Induktivität (139), die zwischen dem zweiten Knoten (B) und dem sechsten Transistor (136) vorgesehen ist. (10)
Mischschaltung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch ein erstes gleichstromdurchlässiges Impedanzelement (982), das zwischen dem ersten Knoten (A) und dem fünften Transistor (135) vorgesehen ist, und ein zweites gleichstromdurchlässiges Impedanzelement (983), das zwischen dem zweiten Knoten (B) und dem sechsten Transistor (136) vorgesehen ist. (11)