DE4205486A1 - Mischeranordnung - Google Patents
MischeranordnungInfo
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- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03D—DEMODULATION OR TRANSFERENCE OF MODULATION FROM ONE CARRIER TO ANOTHER
- H03D7/00—Transference of modulation from one carrier to another, e.g. frequency-changing
- H03D7/14—Balanced arrangements
- H03D7/1425—Balanced arrangements with transistors
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Description
Die Erfindung betrifft eine Mischeranordnung der im Ober
begriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art.
Gebräuchliche Mischer dieser Art sind als Vierquadranten-
Multiplizierer mit zwei kaskadierten Signalstufen aufge
baut.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Mischeran
ordnung anzugeben, die mit einer gegenüber den bekannten
Anordnungen geringeren Versorgungsspannung betreibbar ist.
Die Erfindung ist im Patentanspruch 1 beschrieben. Die Un
teransprüche enthalten vorteilhafte Ausgestaltungen und
Weiterbildungen der Erfindung.
Die erfindungsgemäße Mischeranordnung ist bereits bei ei
ner Versorgungsspannung von 1 V betreibbar und ist damit
besonders geeignet für Geräte, die zum Betrieb mit nur ei
ner Akkumulatorzelle des Nickel-Cadmium-Typs vorgesehen
sind.
Die Erfindung ist nachfolgend anhand von Beispielen unter
Bezugnahme auf die Abbildungen noch veranschaulicht. Dabei
zeigt:
Fig. 1 eine erfindungsgemäße Mischeranordnung
Fig. 2 eine herkömmliche Mischeranordnung
Fig. 3 eine weitere Ausführungsform der Erfindung
Bei der bekannten Mischeranordnung nach Fig. 2 sind erste
Eingangsanschlüsse E1, E2 für ein erstes Eingangssignal,
zweite Eingangsanschlüsse E3, E4 für ein zweites Eingangs
signal und Ausgangsanschlüsse A1, A2 zum Auskoppeln eines
Mischsignals vorgesehen. Die zwischen den Versorgungspo
tentialen UB und GND liegende Mischeranordnung enthält
einen ersten Differenzverstärker mit Transistoren Q1, Q2,
einen zweiten Differenzverstärker mit Transistoren Q3, Q4
und einen dritten Differenzverstärker mit Transistoren Q5,
Q6. Die Differenzverstärker teilen jeweils den durch den
gemeinsamen Emitteranschluß fließenden Strom nach Maßgabe
des an den Basisanschlüssen der Transistoren anliegenden
Eingangssignals auf die beiden Kollektorpfade auf. Der
dritte Differenzverstärker teilt den durch die Stromquelle
I vorgegebenen Betriebsstrom nach Maßgabe des an den Ein
gängen E3, E4 anliegenden Signals auf in zwei Teilbe
triebsströme für den ersten und zweiten Differenzverstär
ker.
Die die Eingänge des ersten und zweiten Differenzverstär
kers bildenden Basisanschlüsse der Transistoren Q1, Q2,
Q3, Q4 sind paarweise parallel geschaltet und mit den Ein
gangsanschlüssen E1, E2 der Anordnung verbunden. Der erste
und der zweite Differenzverstärker teilen ihre jeweiligen
Teilbetriebsströme wiederum nach Maßgabe eines an E1, E2
angelegten ersten Eingangssignals auf die einzelnen Kol
lektorstrompfade auf. Der erste und zweite Differenzver
stärker sind ausgangsseitig, d. h. mit ihren Kollektoran
schlüssen, über Kreuz verbunden und über die Lastwider
stände RL an das Versorgungspotential UB angeschlossen.
Die Kollektorleitungen sind mit den Ausgangsanschlüssen
A1, A2 verbunden.
Die in Fig. 1 skizzierte erfindungsgemäße Anordnung stimmt
im Aufbau des ersten und zweiten Differenzverstärkers und
deren eingangs- und ausgangsseitiger Verschaltung überein.
Die verbundenen Emitteranschlüsse von Q1 und Q2 bzw. Q3
und Q4 sind über getrennte Stromquellen 112 bzw. 134 ohne
Zwischenschaltung einer weiteren Signalstufe an das Ver
sorgungspotential GND angeschlossen. Die Ströme durch 112
und 134 seien gleich groß. Die Eingangsanschlüsse E3, E4
für das zweite Eingangssignal sind mit den Basisanschlüs
sen der weiteren Transistoren Q5 bzw. Q6 verbunden. Deren
Kollektoranschlüsse sind direkt mit dem Versorgungspoten
tial UB verbunden. Der Emitter von Q5 ist mit dem gemein
samen Emitterpunkt von Q1 und Q2, der Emitter von Q6 mit
dem gemeinsamen Emitterpunkt von Q3 und Q4 verbunden. Die
Arbeitspunkte aller Transistoren Q1 bis Q6 liegen auf
gleichen Potential.
Die Wirkungsweise der in Fig. 1 skizzierten Anordnung sei
unter der Annahme, daß an E3, E4 ein digitales Signal, das
in den beiden Zuständen H und L den jeweiligen Transistor
voll aussteuert bzw. sperrt, und an E1, E2 ein analoges
Signal anliegen, beschrieben. Liegt E3 auf H und E4 auf L,
so fließt der durch die Stromquelle 112 vorgegebene Strom
vollständig durch Q5, d. h. der erste Differenzverstärker
mit Q1, Q2 ist stromlos, während Q6 sperrt und der durch
134 eingeprägte Strom vollständig als Betriebsstrom des
zweiten Differenzverstärkers mit Q3, Q4 zur Verfügung
steht. Das Signal am Ausgang der Anordnung ist somit al
lein durch den Betrieb des zweiten Differenzverstärkers
mit Q3, Q4 bestimmt. Durch Polaritätswechsel des digitalen
Signals an E3, E4 wird in analoger Weise der zweite Diffe
renzverstärker stromlos und das Ausgangssignal allein
durch den Betrieb des ersten Differenzverstärkers be
stimmt. Gegenüber dem erstbeschriebenen Zustand erscheint
das Signal am Ausgang dann aber invertiert.
In gleicher Weise ergibt sich bei Anlegen zweier analoger
Eingangssignale ein Mischer-Ausgangssignal entsprechend
dem Ausgangssignal der bekannten Anordnung. Vorzugsweise
werden für die Mischung zweier analoger Eingangssignale
die Transistorflächen der weiteren Transistoren Q5, Q6
mindestens doppelt so groß gewählt wie die der Transisto
ren Q1, Q2, Q3, Q4. Die erfindungsgemäße Schaltungsanord
nung weist durch die gleichen Arbeitspunkte aller Transi
storen auch den Vorteil auf, daß die Eingangssignale auf
gleichen Pegeln liegen können, während bei der bekannten
Anordnung nach Fig. 2 im Regelfall eine Pegelanpassung er
forderlich ist. Von besonderem Vorteil ist dies bei Ein
satz der Anordnung als Quadrierer, wo dann die Eingangsan
schlüsse paarweise direkt verbunden werden können.
Die Anordnung ist vorzugsweise monolithisch integriert.
Aus dem Stand der Technik bekannte Variationen der in Fig.
2 skizzierten Anordnung wie z. B. Stromauskopplung des Aus
gangssignals, Einfügung von Kaskodenstufen, linearisie
rende Gegenkopplungswiderstände etc. sind auf die Anord
nung der Fig. 1 in entsprechender Weise übertragbar.
Die Erfindung ist vorstehend anhand eines Beispiels mit
npn-Transistoren erläutert. Die Erfindung ist in
entsprechender Weise mit bipolaren pnp-Transistoren oder
mit Feldeffekt-Transistoren realisierbar.
In Fig. 3 ist eine erfindungsgemäße Mischeranordnung mit
n-Kanal-Feldeffekt-Transistoren skizziert, bei welcher
wiederum die Transistoren F1, F2 einen ersten und die
Transistoren F3, F4 einen zweiten Differenzverstärker bil
den und über Stromquellen 112, 134 einerseits und Lastwi
derstände RL andererseits mit den Versorgungspotentialen
GND bzw. KB verbunden sind. Die weiteren Transistoren F5,
F6 sind in entsprechender Weise mit ihren Gate-Anschlüssen
an die Eingänge E3, E4 gelegt.
In äquivalenter Weise können alle Arten von Feldeffekt-
Transistoren (p-Kanal, Junction, MOS etc.) eingesetzt wer
den.
Claims (4)
1. Mischeranordnung mit einem ersten und einem zweiten
Differenzverstärker, deren Eingänge parallel geschaltet
sind und die Eingänge für ein erstes Eingangssignal bilden
und deren Ausgänge über Kreuz miteinander verbunden sind,
und mit zwei weiteren Transistoren, deren Basisanschlüsse
die Eingänge für ein zweites Eingangssignal bilden, ge
kennzeichnet durch die folgenden Merkmale
- a) dem ersten und dem zweiten Differenzverstärker ist je eine Stromquelle zugeordnet,
- b) je einer der weiteren Transistoren ist emitterseitig mit den zusammengeschalteten Emittern eines der Differenzverstärker verbunden,
- c) die eingangsseitigen Arbeitspunkte der Differenzver stärker und der weiteren Transistoren liegen auf gleichem Potential.
2. Mischeranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß die Transistorflächen der weiteren Transistoren
mindestens doppelt so groß sind wie die der Transistoren
der Differenzverstärker.
3. Mischeranordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich
net, daß die Eingänge für die beiden Eingangssignale ver
bunden sind und die Anordnung als Quadrierer betrieben
ist.
4. Mischeranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da
durch gekennzeichnet, daß die Transistoren Feldeffekttran
sistoren sind, deren Gate-, Source- und Drain-Elektroden
in gleicher Weise verschaltet sind wie die Basis-, Emit
ter- und Kollektorelektroden von Bipolartransistoren der
Anordnung.
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Owner name: TEMIC TELEFUNKEN MICROELECTRONIC GMBH, 74072 HEILB |
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8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: TEMIC SEMICONDUCTOR GMBH, 74072 HEILBRONN, DE |
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D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
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Owner name: ATMEL GERMANY GMBH, 74072 HEILBRONN, DE |
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8320 | Willingness to grant licences declared (paragraph 23) | ||
8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: ATMEL AUTOMOTIVE GMBH, 74072 HEILBRONN, DE |
|
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |