DE69609998T2

DE69609998T2 - Symmetrische Phasenteilerschaltung

Info

Publication number: DE69609998T2
Application number: DE69609998T
Authority: DE
Inventors: Mihai Banu; Hongmo Wang
Original assignee: AT&T Corp
Current assignee: AT&T Corp
Priority date: 1995-02-10
Filing date: 1996-02-07
Publication date: 2001-01-11
Anticipated expiration: 2016-02-08
Also published as: EP0726650A1; EP0726650B1; US5608796A; DE69609998D1; KR100373939B1; KR960032920A; JPH08307209A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft integrierte Schaltungen und Kommunikationseinrichtungen.
Die in jüngster Zeit erfolgte rapide Expansion der drahtlosen Kommunikation hat den Wunsch nach Kommunikationsschaltungen vom Funktyp gesteigert. Ein Hauptbeispiel der Expansion ist der Anstieg bei den Zellulartelefonverkäufen/-dienstleistungen.
Viele Drahtloskommunikationsschaltungen verwenden Phasenteiler. So werden beispielsweise digitale drahtlose Fernsprechsignale bei hohen Frequenzen übertragen. Wenn ein Signal von einem digitalen drahtlosen Telefon empfangen wird, muß das hochfrequente Signal in ein Basisbandsignal umgesetzt werden, von dem Bit digitaler Informationen, beispielsweise Sprachinformationen, zurückgewonnen werden können. Dazu werden in Verbindung mit Mischstufen Quadraturphasenteiler ("Teiler"), die unten definiert werden, verwendet, um die niedrigsten Zwischenfrequenzsignale auf das Basisbandsignal zu reduzieren.
Teiler sind ausgelegt, um ein Eingangssignal zu empfangen und zwei Ausgangssignale zu erzeugen. Teiler sind derart ausgelegt, daß bei einer Mittenfrequenz die beiden Ausgangssignale zueinander um 90 Grad aus der Phase sind (d. h. zueinander in einer Quadraturbeziehung stehen) und die gleiche Größe aufweisen. In der Praxis gibt es einen Bereich von Frequenzen, deren Mittelpunkt die Mittenfrequenz ist, bei der man sagt, daß sich die beiden Ausgangssignale in einer "Quadraturbeziehung" befinden und die "gleiche" Größe aufweisen. Dies ist der Fall, da ein bestimmter Fehler (beispielsweise 89,5 Grad aus der Phase, Größen innerhalb eines Prozents voneinander usw. ...) tolerierbar ist. Deshalb wird die Mittenfrequenz und der Bereich von Frequenzen um die Mittenfrequenz herum, für die tolerierbare Fehler vorliegen, insgesamt als die Mittenfrequenz bezeichnet.
Phasenteiler können mit diskreten Bauelementen entworfen werden. Ein derartiger Entwurf könnte mit zwei Widerständen ("R") und zwei Kondensatoren ("C") implementiert werden, die so angeordnet sind, daß sie ein Hochpaß-RC-Filter und ein Tiefpaß-RC-Filter bilden. Ingenieure könnten Werte für R und C derart wählen, daß die beiden Ausgangssignale bei der gewünschten Mittenfrequenz (mit einer Mitte von ungefähr f = 1/2πRC) gleiche Größen aufweisen und sich in einer Quadraturbeziehung befinden. Falls die beiden Ausgangssignale diese Charakteristiken aufweisen sollen, müssen die Widerstände und die Kondensatoren den gleichen Wert aufweisen.
Elektronikhersteller bevorzugen jedoch bei ihrem Bestreben, kleinere Elektronikprodukte herzustellen, Schaltungen, einschließlich Phasenteiler, die in ISs enthalten sind. Wenn irgendeine Schaltung, einschließlich einem Phasenteiler, auf einer IS implementiert wird, kann zwar beispielsweise der Wert aller Widerstände gleich ausgeführt werden, aber der Wert kann wegen des Herstellungsprozesses der ISs nicht im voraus gewählt werden. Das gleiche gilt für den Wert aller Kondensatoren. Außerdem können sich die Werte für R und C je nach der Umgebung, in der das die IS enthaltende Elektronikprodukt betrieben wird, mit der Temperatur ändern. Diese Faktoren führen dazu, daß der Ingenieur nicht in der Lage ist, die gewünschte Mittenfrequenz, bei der die beiden Ausgangssignale sowohl gleiche Größen aufweisen als auch sich in einer Quadraturbeziehung befinden, zu spezifizieren.
Beim Versuch, dieses Problem zu lösen, beschreibt "A 2V 2GHz Si-Bipolar Direct-Conversion Quadrature Modulator" von Tsukahara et al., 1994 IEEE ISSCC, S. 40-41, einen Phasenteiler, der anstelle von Kondensatoren in Sperrichtung vorgespannte Dioden ("Dioden") verwendet. Im Gegensatz zu Kondensatoren können die Dioden extern abgestimmt werden. In diesem Fall werden die Dioden mit externen Gleichspannungen VCI und VCQ, wie in Fig. 3 der Literaturstelle gezeigt, abgestimmt. Die Notwendigkeit einer externen Abstimmung ist aus einer Reihe von Gründen unerwünscht. Zunächst erhöht die externe Abstimmung die Herstellungskosten der IS. Zweitens sind extern abgestimmte ISs temperaturempfindlich. Außerdem besteht ein anderes, mit der Verwendung von Dioden verbundenes Problem darin, daß die Dioden nicht das lineare Verhalten eines Kondensators aufweisen. Der Wert eines Kondensators variiert proportional zu dem Kehrwert der Dicke des Dielektrikums des Kondensators, die bei einem eigentlichen Kondensator eine konstante Dicke ist. Bei den Dioden jedoch variiert die Dicke des Dielektrikums mit der an das Bauelement angelegten Spannung. Bei Betrieb enthält somit die an die Diode angelegte Spannung eine externe Abstimmspannung (beispielsweise VCI und/oder VCQ) und ein der externen Abstimmspannung überlagertes sinusförmiges Signal. Das sinusförmige Signal variiert die Dicke des Dielektrikums jeder der beiden Dioden Q1 und Q2, was zu ihrem nichtlinearen Verhalten führt. Wegen des nichtlinearen Verhaltens sind die beiden Ausgangssignale nicht länger in einer Quadraturbeziehung, obwohl die Größen der beiden Ausgangssignale gleich sind.
Es sind weitere Versuche unternommen worden. "A 0.7-3 GHz GaAs QPSK/QAM Direct Modulator" von A. Boveda et al., Digest of Technical Papers, 1993 IEEE ISSCC, S. 142-143, offenbart einen Teiler, der veränderliche Widerstandselemente in Form von Sperrschichtfeldeffekttransistoren ("JFETs") verwendet, die extern abgestimmt werden können, so daß sich die beiden Ausgangssignale zueinander in Quadratur befinden. JFETs sind in hohem Maße nichtlinear. Somit weisen die beiden Ausgangssignale keine gleiche Größe mehr auf, obwohl die JFETs extern derart abgestimmt werden können, daß sich die beiden Ausgangssignale in einer Quadraturbeziehung befinden.
Das Dokument US-A-5,317,288 offenbart eine veränderliche Phasenschieberschaltung, die Phasenteiler mit nachgeschalteten Phasensteuerungsteilschaltungen mit gesteuerten Dämpfungsgliedern darin umfaßt. Die Ausgangssignale der Teilschaltungen werden dann miteinander summiert, um das endgültige Ausgangssignal zu bilden.
Es ist wünschenswert, auf einer einzelnen IS eine Phasenteilerschaltung zu implementieren, die wenig oder keine Nichtlinearität aufweist und die nicht extern abgestimmt werden muß, aber zwei Ausgangssignale bereitstellt, die sich bei einer gewünschten Mittenfrequenz in einer Quadraturbeziehung befinden und gleiche Größen aufweisen.
Gemäß einem Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung wird eine integrierte Schaltung nach Anspruch 1 bereitgestellt.
Gemäß einem weiteren Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung wird eine integrierte Schaltung nach Anspruch 9 bereitgestellt.
Gemäß einem weiteren Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung wird eine Kommunikationseinrichtung nach Anspruch 15 bereitgestellt.
Gemäß einem weiteren Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung wird eine Kommunikationseinrichtung nach Anspruch 16 bereitgestellt.
Es wird eine integrierte Schaltung offenbart, die einen symmetrischen Satz von Eingängen und eine Phasenteilerschaltung, die ein symmetrisches Phasenschiebernetz enthält, umfaßt. Das symmetrische Phasenschiebernetz stellt vorteilhafterweise zwei Ausgangssignale bereit, die sich bei einer gewünschten Mittenfrequenz in einer Quadraturbeziehung befinden, und gleiche Größen aufweisen, ohne daß externe Abstimmung benötigt würde oder ohne große Nichtlinearitäten aufzuweisen.
Die Phasenteilerschaltung weist einen ersten Eingangsanschluß auf, der an den symmetrischen Satz von Eingängen angekoppelt ist, und einen zweiten Eingangsanschluß, der an den symmetrischen Satz von Eingängen angekoppelt ist. Die Phasenteilerschaltung umfaßt weiterhin das symmetrische Phasenschiebernetz, einen ersten Satz von Ausgangsanschlüssen und einen zweiten Satz von Ausgangsanschlüssen. Das symmetrische Phasenschiebernetz ist an den ersten Eingangsanschluß und den zweiten Eingangsanschluß angekoppelt. Der erste Satz von Ausgangsanschlüssen stellt als Reaktion auf eine Eingangsspannung an dem symmetrischen Satz von Eingängen eine Spannung bereit, die eine erste Spannung an einem Widerstandsteil des symmetrischen Phasenschiebernetzes darstellt. Der zweite Satz von Ausgangsanschlüssen stellt als Reaktion auf eine Eingangsspannung an dem symmetrischen Satz von Eingängen eine Spannung bereit, die eine zweite Spannung an einem reaktiven Teil des symmetrischen Phasenschiebernetzes darstellt.
Die Erfindung wird nun beispielhaft unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 eine Schaltung, die zum Implementieren der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann.
Fig. 2 eine ausführlichere Version der Schaltung von Fig. 1.

Ausführliche Beschreibung Einführung:

Ein elektrisches Netz kann "symmetrisch" oder "unsymmetrisch" sein. Ein symmetrisches elektrisches Netz, wie beispielsweise ein Phasenschiebernetz, kann ein lineares elektrisches Netz oder ein nichlineares elektrisches Netz sein. Ein lineares Netz ist ein Netz, für das Überlagerung zutrifft. Umgekehrt trifft bei einem nichtlinearen Netz Überlagerung nicht zu.
Ein lineares Netz ist symmetrisch, wenn jeder Knoten in dem Netz entweder zu einem Paar von Knoten gehört, dessen Spannungssumme eine Konstante ist, oder ein Knoten ist, der eine konstante Spannung aufweist. Jeder Knoten muß unabhängig von dem symmetrischen Eingang zu dem Netz als einer dieser Arten von Knoten klassifiziert werden können.
Ein nichtlineares Netz kann "richtig" symmetrisch oder "schwach" symmetrisch sein. Diese werden nun in der Reihenfolge beschrieben.
Von einem nichtlinearen Netz wird gesagt, daß es richtig symmetrisch ist, wenn jeder Knoten in dem Netz entweder zu einem Paar von Knoten gehört, dessen Spannungssumme eine Konstante ist, oder ein Knoten ist, der eine konstante Spannung aufweist. Wiederum muß jeder Knoten unabhängig von dem symmetrischen Eingang zu dem Netz als einer dieser Arten von Knoten klassifiziert werden können.
Von einem nichtlinearen Knoten wird gesagt, daß er schwach symmetrisch ist, wenn ein Kleinsignal- Linearnetzmodell ("SSLN"-Modell) für das mit einem Gleichstromarbeitspunkt ("DCOP" = DC operating point) arbeitende nichtlineare Netz vier Charakteristiken aufweist. Der DCOP eines nichtlinearen Netzes steht zu dem Satz aller Spannungen an und Ströme durch jeden Knoten des nichtlinearen Netzes in Beziehung, wenn die Eingangssignale zu dem Netz Null sind und die Spannungsquellen konstant sind. Es werden nun die vier Charakteristiken aufgelistet. Zunächst muß das SSLN- Modell die gleiche Anzahl von Knoten wie das nichtlineare Netz aufweisen. Zweitens muß für jedes Element in dem nichtlinearen Netz ein und nur ein entsprechendes Element in dem SSLN-Modell mit der gleichen Anzahl von Eingängen und der gleichen Anzahl von Ausgängen wie das Element in dem nichtlinearen Netz vorliegen. Drittens stellt die Spannung an jedem entsprechenden Element in dem SSLN-Modell und der Strom durch jedes derartige entsprechende Element die Antwort auf Änderungen der Spannung an dem Element in dem nichtlinearen Netz und des Stroms durch dieses Element dar. Viertens muß das SSLN-Modell im gleichen Sinne des Ausdrucks wie bezüglich linearer Netze beschrieben symmetrisch sein.
Dem Fachmann sollte es nun klar sein, daß es möglich ist, ein symmetrisches lineares Netz, ein richtig symmetrisches nichtlineares Netz und ein schwach symmetrisches nichtlineares Netz zu haben. Alle diese Netze werden, wie sie hier verwendet werden, als "symmetrische" Netze angesehen.

Ausführungsbeispiel:

Fig. 1 stellt ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung dar, das vorteilhafterweise eine IS verwendet, die ein symmetrisches Phasenschiebernetz umfaßt, das zwei Ausgangssignale bereitstellt, die sich bei einer gewünschten Mittenfrequenz in einer Quadraturbeziehung befinden und gleiche Größen aufweisen, ohne externe Abstimmung zu erfordern oder ohne große Nichtlinearitäten aufzuweisen.
Unter Bezugnahme auf Fig. 1 umfaßt eine Phasenteilerschaltung auf einer IS 100 einen symmetrischen Satz von Eingängen 102 und 104, eine erste Phasenteilerschaltung 106, eine zweite Phasenteilerschaltung 108 und eine Steuerschaltung 110, die alle wie gezeigt angeschlossen sind. Man sagt, daß ein Satz von Eingängen "symmetrisch" ist, wenn die Summe der Spannungen an dem Satz von Eingängen gleich einer Konstanten ist. Jedes Eingangssignal in dem symmetrischen Satz von Eingängen 102 und 104 wird, wie gezeigt, über Kondensatoren 103 und 105 in die erste Phasenteilerschaltung 106 und die zweite Phasenteilerschaltung 108 eingegeben. Die erste Phasenteilerschaltung 106 ist über einen ersten Satz von Ausgangsanschlüssen 112 an die Steuerschaltung 110 angekoppelt. Die zweite Phasenteilerschaltung 108 ist über einen zweiten Satz von Ausgangsanschlüssen 118 an die Steuerschaltung 110 angekoppelt. Die Steuerschaltung 110 stellt drei Ausgänge bereit. Ein erster Ausgang 120 der Steuerschaltung 110 ist an die erste Phasenteilerschaltung 106 und die zweite Phasenteilerschaltung 108 angekoppelt. Der zweite Ausgang 122 der Steuerschaltung 110 gibt ein erstes Spannungsausgangssignal 124 aus. Bei Betrieb stellt das erste Spannungsausgangssignal 124 eine Spannung an einem Teil der ersten Phasenteilerschaltung 106 dar.
Der dritte Ausgang 126 der Steuerschaltung 110 gibt ein zweites Spannungsausgangssignal 128 aus. Bei Betrieb stellt das zweite Spannungsausgangssignal 128 eine Spannung an einem Teil der zweiten Phasenteilerschaltung 108 dar. Das erste Spannungsausgangssignal 124 und das zweite Spannungsausgangssignal 128 weisen die gleiche Größe auf und stehen zueinander in einer Quadraturbeziehung.
Nunmehr unter Bezugnahme auf Fig. 2 umfaßt die erste Phasenteilerschaltung 106 ein erstes symmetrisches Phasenschiebernetz 202 und ein erstes Vorspannungsnetz 204. Das erste Phasenschiebernetz ist ein schwach symmetrisches nichtlineares Netz. Das erste symmetrische Phasenschiebernetz 202 umfaßt ein erstes veränderliches Widerstandselement 206, vorzugsweise ein Metalloxidhalbleiterbauelement ("MOS" = metal oxide semiconductor), einen Widerstand 208 und einen Kondensator 210, die alle wie gezeigt angeschlossen sind. Das erste veränderliche Widerstandselement 206 ist ein nichtlineares Bauelement und weist ein Gate 212, eine Drainelektrode 214 und eine Sourceelektrode 216 auf. Dem Fachmann ist klar, daß die Widerstände 208 und 220 "Gegenkopplungs"-Widerstände sind, die das erste veränderliche Widerstandselement 206 beziehungsweise das zweite veränderliche Widerstandselement 218 dabei unterstützen, lineare Bauelemente besser zu emulieren. Die Widerstände 208 und 220 reduzieren jedoch auch den Bereich der Veränderlichkeit des ersten veränderlichen Widerstandselements 206 beziehungsweise des zweiten veränderlichen Widerstandselements 218. Das erste Vorspannungsnetz 204 umfaßt Widerstände 224 und 226 und ist parallel zu den Kondensatoren 210 und 222 angeschlossen. Das erste Vorspannungsnetz 204 unterstützt das Einstellen des DCOP des ersten Phasenschiebernetzes 202.
Wieder unter Bezugnahme auf Fig. 2 umfaßt die zweite Phasenteilerschaltung 108 ein zweites symmetrisches Phasenschiebernetz 228 und ein zweites Vorspannungsnetz 230. Das zweite symmetrische Phasenschiebernetz ist ein richtig symmetrisches nichtlineares Netz. Das zweite symmetrische Phasenschiebernetz 228 umfaßt ein erstes veränderliches Widerstandselement 232, vorzugsweise ein MOS- Bauelement, einen Widerstand 234 und einen Kondensator 236, alle wie gezeigt angeschlossen. Wie unter Bezugnahme auf das erste symmetrische Phasenschiebernetz 202 erläutert, ist das erste veränderliche Widerstandselement 232 ein nichtlineares Bauelement und weist ein Gate 238, eine Drainelektrode 240 und eine Sourceelektrode 242 auf. Ein zweites veränderliches Widerstandselement 244, ein Widerstand 246 und ein Kondensator 248, alle wie gezeigt angeschlossen, werden ebenfalls verwendet, um das zweite symmetrische Phasenschiebernetz 228 zu bilden. Das zweite Vorspannungsnetz 230 umfaßt Widerstände 252 und 254 und ist parallel zu dem ersten veränderlichen Widerstandselement 232 und dem zweiten veränderlichen Widerstandselement 244 angeschlossen. Das zweite Vorspannungsnetz 230 unterstützt das Einstellen des DCOP des zweiten Phasenschiebernetzes 228. Die veränderlichen Widerstandselemente, die Widerstände und die Kondensatoren in dem ersten Phasenteilernetz 106 weisen innerhalb der Herstellungstoleranzen die gleichen elektrischen Charakteristiken wie die veränderlichen Widerstandselemente, die Widerstände beziehungsweise die Kondensatoren in dem zweiten Phasenteilernetz 108 auf.
Immer noch unter Bezugnahme auf Fig. 2 umfaßt die Steuerschaltung 110 einen ersten Verstärker 256, einen zweiten Verstärker 258, einen dritten Verstärker 260, einen ersten Spitzendetektor 262 und einen zweiten Spitzendetektor 264, alle wie gezeigt angeschlossen. Allgemein funktioniert die Steuerschaltung 110 dahingehend, den Gates 212, 266, 238 und 268 des ersten veränderlichen Widerstandselements 206, des zweiten veränderlichen Widerstandselements 218, des ersten veränderlichen Widerstandselements 232 beziehungsweise des zweiten veränderlichen Widerstandselements 244 eine Rückkopplung bereitzustellen. Die bereitgestellte Rückkopplung liegt in Form einer Steuerspannung Vc vor, die der erste Ausgang 120 der Steuerschaltung 110 ist. Da die Steuerspannung im Betrieb für jeden veränderlichen Widerstand identisch ist, geben der zweite Ausgang 122 und der dritte Ausgang 126 der Steuerschaltung 110 eine erste Ausgangsspannung Vi beziehungsweise eine zweite Spannung Vq aus, wobei Vi und Vq gleiche Größe aufweisen.
Wieder unter Bezugnahme auf Fig. 2 umfaßt der erste Spitzendetektor 262 einen Kondensator 278 und Transistoren 280 und 282, die wie gezeigt angeschlossen sind. Der zweite Spitzendetektor 264 umfaßt einen Kondensator 284 und Transistoren 286 und 290, wie gezeigt angeschlossen.
Nochmals unter Bezugnahme auf Fig. 2 nehmen der erste Verstärker 256 und der erste Spitzendetektor 262 bei Betrieb die Spannung an den Kondensatoren 210 und 222 und erzeugen am Knoten 292 eine erste Gleichspannung. Der zweite Verstärker 258 und der zweite Spitzendetektor 264 nehmen die Spannung an dem ersten veränderlichen Widerstandselement 232 und dem zweiten veränderlichen Widerstandselement 244 und erzeugen am Knoten 294 eine zweite Gleichspannung. Der Verstärker 260 stellt durch Verstärken der Differenz zwischen den Spannungen an den Knoten 292 und 294 eine Rückkopplung bereit. Der Fachmann versteht, daß die Konfiguration und Zusammenschaltung von Elementen in der ersten Phasenteilerschaltung 106 und der zweiten Phasenteilerschaltung 108 die erste Phasenteilerschaltung 106 wie ein lineares Netz für ihre DCOP und die zweite Phasenteilerschaltung 108 wie ein lineares Netz für ihre DCOP erscheinen lassen. Vorzugsweise müssen, um eine symmetrische Schaltung innerhalb von Herstellungstoleranzen zu erreichen, die elektrischen Eigenschaften der Kondensatoren 210, 222, 236 und 248, die elektrischen Eigenschaften der Widerstände 208, 220, 234 und 246 und die elektrischen Eigenschaften des ersten veränderlichen Widerstandselements 206, des zweiten veränderlichen Widerstandselements 218, des ersten veränderlichen Widerstandselements 232 und des zweiten veränderlichen Widerstandselements 244 identisch sein.
Wie für den Fachmann offensichtlich ist, gibt es viele Variationen der oben beschriebenen Ausführungsform, mit denen eine symmetrische Phasenteilerschaltung erreicht werden kann. Einige der Variationen werden nun beschrieben.
Eine erste Variation beinhaltet die Verwendung der ersten Phasenteilerschaltung 106 ohne die zweite Phasenteilerschaltung 108. In diesem Fall würde ein erstes Ausgangssignal gemessen werden, das die Summe der Spannungen an dem ersten veränderlichen Widerstandselement 206 und dem zweiten veränderlichen Widerstandselement 218 darstellt. Das zweite Ausgangssignal würde die Summe der an den Kondensatoren 210 und 222 gemessenen Spannungen sein. Der Fachmann versteht, daß der zweite Verstärker 258 an den ersten Ausgang angekoppelt sein würde. Auch könnte die zweite Phasenteilerschaltung 108 ohne die erste Phasenteilerschaltung 106 verwendet werden, falls ähnliche Modifikationen vorgenommen würden. In diesem Fall jedoch könnte das erste Ausgangssignal als die Spannung entweder am Kondensator 236 oder am Kondensator 248 und das zweite Ausgangssignal als die Spannung entweder am ersten veränderlichen Widerstandselement 232 oder am zweiten veränderlichen Widerstandselement 244 angenommen werden. Zu diesem Unterschied, wo Ausgangssignale gemessen werden können, kommt es, weil das zweite symmetrische Phasenschiebernetz 228 ein richtig symmetrisches nichtlineares Netz ist, wohingegen das erste symmetrische Phasenschiebernetz 202 ein schwach symmetrisches nichtlineares Netz ist.
Eine zweite Variation beinhaltet die Verwendung von Widerstandselementen, die nicht veränderlich sind.
In diesem Fall könnten Widerstände verwendet werden, vorausgesetzt die Schaltung ist symmetrisch.
Eine dritte Variation beinhaltet die Verwendung eines Kondensators anstelle der Kondensatoren 236 und 248. Der Fachmann versteht, daß jede beliebige Anzahl von Kondensatoren verwendet werden kann.
Eine vierte Variation beinhaltet die Verwendung nur eines veränderlichen Widerstands anstelle des ersten veränderlichen Widerstandselements 232 und des zweiten veränderlichen Widerstandselements 244. Der Fachmann versteht, daß jede beliebige Anzahl veränderlicher Widerstände verwendet werden kann.
Eine fünfte Variation beinhaltet die Verwendung eines Satzes veränderlicher Widerstände, die beispielsweise parallel angeordnet sind, anstelle irgendwelcher der veränderlichen Widerstände, wobei eine beliebige Anzahl veränderlicher Widerstände in dem Satz von veränderlichen Widerständen ein- oder ausgeschaltet werden kann. Der Fachmann versteht, daß die Schaltung dadurch für einen größeren Bereich von Frequenzen arbeiten kann.
Eine sechste Variation beinhaltet die Verwendung eines Satzes von Kondensatoren, die beispielsweise parallel angeordnet sind, anstelle irgendwelcher der Kondensatoren, wobei jede beliebige Anzahl der Kondensatoren in den Kreis eingeschaltet und aus ihm herausgeschaltet werden kann. Der Fachmann versteht, daß die Schaltung dadurch für einen größeren Bereich von Frequenzen arbeiten kann.
Es gibt schließlich zwei zusätzliche Arten von Variationen, die der Fachmann versteht, nämlich Variationen an der Verwendungsumgebung der Erfindung und Kombinationen der oben aufgeführten Variationen. Ein Beispiel der ersteren Art von Variationen würde die Verwendung der Erfindung in anderen Umgebungen als Zellulartelefonen beinhalten (beispielsweise Funkrundsenden, Kabelrundsenden, Instrumentierung, Bildverarbeitung und/oder jede Art der analogen Signalverarbeitung mit orthogonaler Modulation usw....). Der Fachmann versteht, daß beim Integrieren einer die Erfindung implementierenden IS in ein elektrisches Produkt, wie beispielsweise ein Verbraucherprodukt, eine andere zugeordnete Elektronik und ein Gehäuse für die IS und die andere zugeordnete Elektronik verwendet werden kann. Ein Beispiel dafür wäre ein Zellulartelefon mit einem Gehäuse und Elektronik. Die Elektronik umfaßt die die Erfindung implementierende IS. Die Elektronik würde beispielsweise ermöglichen, daß ein Zellulartelefon Signale überträgt, empfängt und verarbeitet. Ein Beispiel für die letztere Art von Variationen würde die Verwendung der ersten beschriebenen Variation in Kombination mit der zweiten beschriebenen Variation aus den obigen Absätzen beinhalten. Die Erfindung wird somit durch die beigefügten Ansprüche definiert.

Claims

1. Integrierte Schaltung mit einem symmetrischen Satz von Eingängen (102, 104), einer Phasenteilerschaltung (106 oder 108), angekoppelt an den symmetrischen Satz von Eingängen an einem ersten Eingangsanschluß der Phasenteilerschaltung und an einem zweiten Eingangsanschluß der Phasenteilerschaltung, wobei die integrierte Schaltung dadurch gekennzeichnet ist, daß die Phasenteilerschaltung folgendes umfaßt:

(1) ein symmetrisches Phasenschiebernetz (202, 228), das an den ersten Eingangsanschluß und den zweiten Eingangsanschluß angekoppelt ist;

(2) einen ersten Satz von Ausgangsanschlüssen zum Bereitstellen einer ersten Spannung an einem Widerstandsteil des symmetrischen Phasenschiebernetzes als Reaktion auf eine Eingangsspannung an dem symmetrischen Satz von Eingängen; und

(3) einen zweiten Satz von Ausgangsanschlüssen zum Bereitstellen einer zweiten Spannung an einem reaktiven Teil des symmetrischen Phasenschiebernetzes als Reaktion auf die Eingangsspannung an dem symmetrischen Satz von Eingängen.

2. Integrierte Schaltung nach Anspruch 1, bei der das symmetrische Phasenschiebernetz der Phasenteilerschaltung weiterhin folgendes umfaßt:

(a) ein erstes Widerstandselement (206, 208) mit einem ersten Anschluß und einem zweiten Anschluß, wobei der erste Anschluß an den ersten Eingangsanschluß angekoppelt ist;

(b) ein zweites Widerstandselement (218, 220) mit einem dritten Anschluß und einem vierten Anschluß, wobei der dritte Anschluß an den zweiten Eingangsanschluß angekoppelt ist;

(c) ein reaktives Element mit einem fünften Anschluß und einem sechsten Anschluß, wobei der fünfte und sechste Anschluß des reaktiven Elements an den zweiten Anschluß bzw. den vierten Anschluß angekoppelt sind.

3. Integrierte Schaltung nach Anspruch 2, weiterhin dadurch gekennzeichnet, daß das reaktive Element ein in Reihe geschalteter erster Kondensator (210) und ein zweiter Kondensator (222) ist.

4. Integrierte Schaltung nach Anspruch 2, weiterhin dadurch gekennzeichnet, daß das erste Widerstandselement ein erstes veränderliches Widerstandselement (206) und das zweite Widerstandselement ein zweites veränderliches Widerstandselement (218) ist.

5. Integrierte Schaltung nach Anspruch 4, weiterhin dadurch gekennzeichnet, daß das erste veränderliche Widerstandselement (206) einen ersten Feldeffekttransistor umfaßt und das zweite veränderliche Widerstandselement (218) einen zweiten Feldeffekttransistor umfaßt.

6. Integrierte Schaltung nach Anspruch 1, bei der das symmetrische Phasenschiebernetz der Phasenteilerschaltung weiterhin folgendes enthält:

(a) ein erstes reaktives Element (236) mit einem ersten Anschluß und einem zweiten Anschluß, wobei der erste Anschluß an den ersten Eingangsanschluß angekoppelt ist;

(b) ein zweites reaktives Element (248) mit einem dritten Anschluß und einem vierten Anschluß, wobei der dritte Anschluß an den zweiten Eingangsanschluß angekoppelt ist;

(c) ein Widerstandselement (234, 246, 232, 244) mit einem fünften Anschluß und einem sechsten Anschluß, wobei der fünfte und sechste Anschluß des Widerstandselements an den zweiten Anschluß bzw. den vierten Anschluß angekoppelt sind.

7. Integrierte Schaltung nach Anspruch 6, weiterhin dadurch gekennzeichnet, daß das Widerstandselement ein veränderliches Widerstandselement (232, 244) umfaßt.

8. Integrierte Schaltung nach Anspruch 6, weiterhin dadurch gekennzeichnet, daß das erste reaktive Element (236) einen Kondensator und das zweite reaktive Element (248) einen Kondensator umfaßt.

9. Integrierte Schaltung mit einem symmetrischen Satz von Eingängen (102, 104), einer ersten und zweiten Phasenteilerschaltung, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Phasenteilerschaltung (106) folgendes umfaßt:

(1) ein erstes symmetrisches Phasenschiebernetz (202);

(2) einen ersten Eingangsanschluß und einen zweiten Eingangsanschluß, die an den symmetrischen Satz von Eingängen (102, 104) angekoppelt sind; und

(3) einen ersten Satz von Ausgangsanschlüssen (112) zum Bereitstellen einer ersten Spannung an einem reaktiven Teil des ersten symmetrischen Phasenschiebernetzes (202) als Reaktion auf eine Eingangsspannung an dem symmetrischen Satz von Eingängen;

und die zweite Phasenteilerschaltung (108) folgendes umfaßt:

(1) ein zweites symmetrisches Phasenschiebernetz (228);

(2) einen dritten Eingangsanschluß und einen vierten Eingangsanschluß, die an den symmetrischen Satz von Eingängen (102, 104) angekoppelt sind; und

(3) einen zweiten Satz von Ausgangsanschlüssen (118) zum Bereitstellen einer zweiten Spannung an einem Widerstandsteil des zweiten symmetrischen Phasenschiebernetzes (228) als Reaktion auf die Eingangsspannung an dem symmetrischen Satz von Eingängen.

10. Integrierte Schaltung nach Anspruch 9, bei der der reaktive Teil des ersten symmetrischen Phasenschiebernetzes einen Kondensator (210 oder 222) umfaßt.

11. Integrierte Schaltung nach Anspruch 9, bei der der Widerstandsteil des zweiten symmetrischen Phasenschiebernetzes ein veränderliches Widerstandselement (232, 244) umfaßt.

12. Integrierte Schaltung nach Anspruch 7 oder 11, bei der das veränderliche Widerstandselement einen Feldeffekttransistor umfaßt.

13. Integrierte Schaltung nach Anspruch 11, bei der das veränderliche Widerstandselement einen Steueranschluß (Vc) umfaßt und wobei die integrierte Schaltung weiterhin eine Rückkopplungssteuerschaltung (110) umfaßt, die an den ersten Satz von Ausgangsanschlüssen (112), den zweiten Satz von Ausgangsanschlüssen (118) und den Steueranschluß (Vc) des veränderlichen Widerstandselements angekoppelt ist.

14. Integrierte Schaltung nach Anspruch 13, bei der das erste symmetrische Phasenschiebernetz (202) ein zweites veränderliches Widerstandselement (244, 232) mit einem zweiten Steueranschluß umfaßt und bei der die Rückkopplungssteuerschaltung (110) folgendes umfaßt:

(a) einen ersten Verstärker (256) zum Bereitstellen eines zweiten Ausgangs, wobei der erste Verstärker an den ersten Satz von Ausgangsanschlüssen (112) der ersten Phasenteilerschaltung (106) angekoppelt ist;

(b) einen zweiten Verstärker (258) zum Bereitstellen eines dritten Ausgangs, wobei der zweite Verstärker an den zweiten Satz von Ausgangsanschlüssen (118) der zweiten Phasenteilerschaltung (108) angekoppelt ist;

(c) einen an den ersten Verstärker (256) angekoppelten ersten Spitzendetektor (262);

(d) einen an den zweiten Verstärker (258) angekoppelten zweiten Spitzendetektor (264); und

(e) einen an den ersten Spitzendetektor (262) und den zweiten Spitzendetektor (264) angekoppelten dritten Verstärker (260), wobei ein erster Ausgang (120) des dritten Verstärkers (260) an den Steueranschluß und den zweiten Steueranschluß angekoppelt ist.

15. Kommunikationseinrichtung mit einem Gehäuse und Schaltungsmitteln zum Verarbeiten von Signalen, wobei die Schaltungsmittel eine integrierte Schaltung enthalten, wobei die Kommunikationseinrichtung dadurch gekennzeichnet ist, daß die integrierte Schaltung folgendes umfaßt:

(1) einen symmetrischen Satz von Eingängen (102, 104); und

(2) eine Phasenteilerschaltung (106, 108), die an den symmetrischen Satz von Eingängen (102, 104) an einem ersten Eingangsanschluß der Phasenteilerschaltung und einem zweiten Eingangsanschluß der Phasenteilerschaltung angekoppelt ist, wobei die Phasenteilerschaltung weiterhin folgendes umfaßt:

(i) ein symmetrisches Phasenschiebernetz (202, 228), das an den ersten Eingangsanschluß und den zweiten Eingangsanschluß angekoppelt ist;

(ii) einen ersten Satz von Ausgangsanschlüssen (112) zum Bereitstellen einer ersten Spannung an einem Widerstandsteil des symmetrischen Phasenschiebernetzes als Reaktion auf eine Eingangsspannung an dem symmetrischen Satz von Eingängen; und

(iii) einen zweiten Satz von Ausgangsanschlüssen (118) zum Bereitstellen einer zweiten Spannung an einem reaktiven Teil des symmetrischen Phasenschiebernetzes als Reaktion auf die Eingangsspannung an dem symmetrischen Satz von Eingängen.

16. Kommunikationseinrichtung mit einem Gehäuse und Schaltungsmitteln zum Verarbeiten von Signalen, wobei die Schaltungsmittel eine integrierte Schaltung enthalten, wobei die Kommunikationseinrichtung dadurch gekennzeichnet ist, daß die integrierte Schaltung folgendes umfaßt:

(1) einen symmetrischen Satz von Eingängen (102, 104);

(2) eine erste Phasenteilerschaltung, die folgendes umfaßt:

(i) ein erstes symmetrisches Phasenschiebernetz (202);

(ii) einen ersten Eingangsanschluß und einen zweiten Eingangsanschluß, die an den symmetrischen Satz von Eingängen angekoppelt sind; und

(iii) einen ersten Satz von Ausgangsanschlüssen (112) zum Bereitstellen einer ersten Spannung an einem reaktiven Teil des ersten symmetrischen Phasenschiebernetzes als Reaktion auf eine Eingangsspannung an dem symmetrischen Satz von Eingängen;

(3) eine zweite Phasenteilerschaltung (108), die folgendes umfaßt:

(i) ein zweites symmetrisches Phasenschiebernetz (228);

(ii) einen dritten Eingangsanschluß und einen vierten Eingangsanschluß, die an den symmetrischen Satz von Eingängen angekoppelt sind; und

(iii) einen zweiten Satz von Ausgangsanschlüssen (118) zum Bereitstellen einer zweiten Spannung an einem Widerstandsteil des zweiten symmetrischen Phasenschiebernetzes als Reaktion auf die Eingangsspannung an dem symmetrischen Satz von Eingängen.

17. Kommunikationseinrichtung nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Kommunikationseinrichtung ein Zellulartelefon ist.